端度和孔径的测量采用光电显微瞄准装置进行瞄准,光栅尺或激光干涉仪作为测长系统,从而实现端度测量和二等及以下环规尺寸的测量要求,而对较大面宽度的端度件及较大尺寸的孔径类被测件缺乏有效方法。文中通过对光电显微瞄准装置的光路仿真设计及机械配件设计,采用增大显微物镜焦距的设计方法,实现测量范围达到3~300 mm的大量程端度孔径测量瞄准装置的设计。

移相干涉测量中对移相器的移相误差进行测量与补偿是提高该测量方法准确度的有效手段。通过研究移相干涉移相误差对测量结果的影响,提出了测量移相器工作时位移与角度变化的方法,建立了相应的实验测量装置,实现了移相器的位移及角度变化的测量。根据移相器中位移与角度的数学关系完成了移相误差的补偿,修正后的移相效果在移相干涉仪中采用了整周期移相干涉图灰度差值的方法进行了验证。

针对测量系统运动中姿态测量的需求,提出了一种利用移相干涉技术测量角度的方法来实现运动姿态的准确测量。建立了由组合式移相干涉仪为主的三轴转角实验装置,该装置测量角度的分辨力优于0.006″。采用实验装置对微位移工作台运动过程中的姿态变化进行了测量,得到了工作台移动中绕三轴转角变化的测量结果,并利用激光小角度干涉仪进行了相关测量点的对比实验,数据最大偏差0.03″。实验结果验证了利用移相干涉测角法可以实现运动中姿态的精确测量。