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测量显微镜的原理|发展|应用

测量显微镜

  测量显微镜主要使用于电子工业、五金行业、以及一些精密工程,在塑胶行业和YL业,生物物医学、GA系统等等有广泛的应用,特别是在电子工业比如观察电路板的构造,观察零件直接的精确距离,是不可缺少的精密仪器。

测量显微镜的发展

  测量显微镜,历史上是以准确的倍率把工件形状放大以后,通过与模板进行象面比对,进行测量、检查的显微镜。因此,测量显微镜与通常的观察用显微镜不同,它采用与轮廓投影仪相同的远心光路系统,其物镜倍率也很准确。

  近年来,使用CCD并辅以必要的测量软件,测量显微镜不仅可以对所摄取的工件视频图象进行窗内坐标测量,依靠测量载物台带动工件移动,还可以实现超视窗的坐标测量,这已经成为它的主流用法。为了适应这种需求,载物台的行程需要更大,计算机数据处理功能也需要更强。

  另外,随着测量显微镜光学系统制作倍率的更加准确,也可以组合使用具有高倍率观察、微分干涉观察、简易偏光观察等功能的通用型光学头。在高倍率观察时,还可以使用FA(辅助对焦)镜筒进行高度测量,可以通过缩小视在的景深,提高Z轴方向测量的重复精度。测量显微镜配上数码相机,还可以拍摄数码相片,使得测量显微镜的应用越来越广。

测量显微镜的发展.jpg

测量显微镜的原理

  测量显微镜是应用透、反射的方式对工件长度和角度作精密测量。特别适用于录象磁头、大规模集成电路线宽以及其它精密零件的测试。广泛地适用于计量室、生产作业线及科学研究等部门。

  测量显微镜工作台除作X、Y坐标的移动外,还可以作360°的旋转,亦可以进行高度方向做Z坐标的测量;采用双筒目镜观察。照明系统除作透、反射照明外还可以作斜光线照明。仪器进一步可连接CCD电视摄像头,作工件的轮廓放大;测量显微镜亦可连接计算机进行数据处理等测量与STM类似,在AFM中,使用对微弱力非常敏感的弹性悬臂上的针尖对样品表面作光栅式扫描。当针尖和样品表面的距离非常接近时,针尖的原子与样品表面的原子之间存在极微弱的作用力(10-12~10-6N),此时,微悬臂就会发生微小的弹性形变。针尖与样品之间与微悬臂的形变之间遵循虎克定律:F=-k×x,其中,k为微悬臂的力常数。

  所以,测量显微镜要测出微悬臂形变量的大小,就可以获得针尖与样品之间作用力的大小。针尖与样品之间的作用力与距离有强烈的依赖关系,所以在扫描过程中利用反馈回路保持针尖与样品之间的作用力恒定,即保持为悬臂的形变量不变,针尖就会随样品表面的起伏上下移动,记录针尖上下运动的轨迹即可得到样品表面形貌的信息。

测量显微镜的用途

  测量显微镜的结构简单、操作方便、适用范围极广,采用高象质光学显微镜,并具有精密二坐标工作台,以光栅尺作为长度测量传感器,具有较高的测量精度和操作效率。测量显微镜采用双目镜观察,照明系统除作透、反射照明外还可以作斜光线照明。具有高清晰度、高景深的立体图像,镜身变倍灵活舒适,工作平台宽大舒适,专为工业应用设计。

  测量显微镜可以测量各种金属加工件、冲压件、塑料件的直径、长度、角度、孔的位置等,用于直角座标中测定长度、转动度盘测定角度,还可用作观察显微镜,以比较检查工作表面光洁度,鉴定冶金工业的矿石标本。

  1、测量显微镜广泛应用于电子工业,比如观察电路板的构造,观察零件直接的精确距离;

  2、测量显微镜适用于制造业、精密零件以及不方便移动的物件的观察测量;

  3、测量显微镜用于生产作业线。

测量显微镜的用途.jpg

测量显微镜和工具显微镜区别

  测量显微镜和工具显微镜原理是相同的,但因为作用不同,差别也很大。

  测量显微镜使用显微镜目镜瞄准,通过分化目镜和数显千分尺读数,或者用螺旋测微尺读数,精度大概在20-30微米左右,测量精度不高,但成本低廉,方便易用,对于一些小零件的测量还是很方便的。测量方便通常在0-10mm或者0-25mm。

  工具显微镜是用显微镜目镜瞄准或者视频软件自动采点;通过精密工作台移动,光栅尺读数,软件或者数显表进行运算,能够测量复杂的位置度关系;平面测量精度在3-8微米;另外,工具显微镜测量目镜系统可以偏摆,测量螺纹外径精度更高,工具显微镜配有专业的顶针架,V型支架,旋转工作台,能对不同工具进行多种尺寸的测量,配备螺纹轮廓目镜,圆弧轮廓目镜,双像目镜能对螺纹,圆弧,小孔圆进行高精度比对测量,功能比测量显微镜强大很多,是专业的测量工具。对于计量室而言,这就是专业测量的shou选工具。

 

2004-12-05
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