自準(zhǔn)直儀是一種光學(xué)測角儀器它是利用光學(xué)自準(zhǔn)直原理來觀測目標(biāo)位置的變化，廣泛應(yīng)用于直線度和平

面度的測量。它和多面棱體配合可以檢測分度機(jī)構(gòu)的分度誤差；此外，還可測量零部件的垂直度、平行

度等。
應(yīng)用自準(zhǔn)直光管的工作原理，再加上測微機(jī)構(gòu)而設(shè)計(jì)制造的計(jì)量儀器，被稱之為自準(zhǔn)直儀。只要用自準(zhǔn)

直儀的測微機(jī)構(gòu)測出上式中距離t,就可得出反射鏡的角度變化值。這就是自準(zhǔn)直儀測量微小角度的基本原理。

自準(zhǔn)直儀通常由三部分組成:
1.體外反射鏡
2.物鏡光管部件
3.測微目鏡部件
由于分劃板和各個(gè)光學(xué)元件的位置、結(jié)構(gòu)不同，自準(zhǔn)直儀有以下三種基本光路。
高斯型自準(zhǔn)直儀：如果反射鏡嚴(yán)格與光軸垂直，則十字線在分劃板上所成的像與原來的十字線重合。若

反射鏡有一微小轉(zhuǎn)角α ，則十字線 的像將偏離原來的十字線，其偏離量的大小可 從測微目鏡6中讀出。
高斯型自準(zhǔn)直儀優(yōu) 點(diǎn)：高斯型系統(tǒng)是目鏡視場不受遮擋，且分劃板上的刻劃位于視場正中，觀察方便。
高斯型自準(zhǔn)直儀缺 點(diǎn)：是亮度損失大，因而自準(zhǔn)直像較暗；另外，為安置分光鏡，目鏡焦距較長，因

而無法獲得較大的放大倍數(shù)。
高斯型自準(zhǔn)直儀主要應(yīng)用于普通光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光學(xué)系統(tǒng)。

阿貝型自準(zhǔn)直儀優(yōu) 點(diǎn)：是光強(qiáng)度大，亮度損失只有10-15%
阿貝型自準(zhǔn)直儀缺 點(diǎn)：是它的視場被膠合棱鏡遮擋了一半，又因光管出射光和反射光的方向不同，當(dāng)反

射鏡和物鏡間的距離超過一定數(shù)值后，反射光線就不能進(jìn)入物鏡成像，所以儀器工作距離較短。阿貝型

應(yīng)用于光學(xué)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)。
雙分劃板型自準(zhǔn)直儀優(yōu) 點(diǎn): 是視場不被遮擋，刻線可位于視場中央；目鏡焦距短，可獲得較大的放大倍率

。另外目鏡和光源可互換位置，給使用帶來方便。
雙分劃板型自準(zhǔn)直儀缺 點(diǎn): 是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，亮度損失較大（介于前兩者之間）。
激光準(zhǔn)直儀是利用激光具有能量高、方向性好等特點(diǎn)，提供了一條直線性極好的可見激光束，以作為測

量基準(zhǔn)。激光準(zhǔn)直儀的測量距離大，測量精度高。
激光準(zhǔn)直儀是用激光束作為測量的基準(zhǔn)，易受溫度和氣流等因素的影響。除了儀器本身要采取一些防范

措施外，對其測量環(huán)境即防震、防熱、防氣流抖動等都提出較高的要求，否則將會影響測量精度。

自準(zhǔn)直儀的典型應(yīng)用：

1.直線度測試：直線度測量和驗(yàn)證是自準(zhǔn)直儀在機(jī)械制造行業(yè)典型的應(yīng)用之一。本系列準(zhǔn)直儀測試直線度具有精度高、重復(fù)性好和雙方向同時(shí)檢測的優(yōu)點(diǎn)。在直線度測量中，借助一個(gè)橋板將角度量轉(zhuǎn)化為位移量進(jìn)行測量，測量中使用首尾搭接法通過在整個(gè)測量行程內(nèi)分段移動橋板完成測量過程。如圖：     

2.自準(zhǔn)直儀平面度測試：平面度測量和驗(yàn)證是自準(zhǔn)直儀進(jìn)行直線度測量的拓展應(yīng)用。通過對待測平面的若干直線進(jìn)行測量（通常測量為米字型或者網(wǎng)格分布），*后將測試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析。整個(gè)測量過程根據(jù)精度的要求和平面尺寸選用2個(gè)或3個(gè)不同尺寸的測量橋板進(jìn)行配合使用。如圖：

3.自準(zhǔn)直儀垂直度測試：垂直度測量和驗(yàn)證原理為采用自準(zhǔn)直儀分別測量兩條待測導(dǎo)軌的直線度后，根據(jù)測量結(jié)果分析出兩條導(dǎo)軌的共面垂直度偏差，測量中基準(zhǔn)的傳遞采用直角轉(zhuǎn)像鏡（光學(xué)五棱鏡）進(jìn)行。如圖，先測試一條導(dǎo)軌的直線度并作為基準(zhǔn)線，然后將直角轉(zhuǎn)像鏡放置在另一導(dǎo)軌位置后進(jìn)行第二條直線測量并作為測量線。使用基準(zhǔn)線的直線度包容區(qū)旋轉(zhuǎn)90度后對測量線的直線度曲線進(jìn)行包容后的結(jié)果即為垂直度偏差值。

4.自準(zhǔn)直儀平行度測試：平行度測量和驗(yàn)證的基本原理是采用自準(zhǔn)直儀分別測量兩條待測導(dǎo)軌的直線度后，根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算出兩條導(dǎo)軌的共面平行度偏差，測量中的基準(zhǔn)傳遞是采用直角轉(zhuǎn)像鏡（光學(xué)五棱鏡）進(jìn)行。如圖，首先測量一條導(dǎo)軌的直線度并作為基準(zhǔn)線，隨后將直角轉(zhuǎn)像鏡移動至另一導(dǎo)軌位置后進(jìn)行第二條直線測量并作為測量線。使用基準(zhǔn)線的直線度包容區(qū)平移后對測量線的直線度曲線進(jìn)行包容后的結(jié)果即為平行度偏差值。

5.自準(zhǔn)直儀位置不確定度測試：自準(zhǔn)直儀結(jié)合多面棱體和檢測的旋轉(zhuǎn)平臺可以進(jìn)行角度的不確定度檢測。

6.多個(gè)自準(zhǔn)直儀組合對光學(xué)塊進(jìn)行比較測量。（可以組合成測角儀）