运动精度测定及其应用：干涉仪和激光干涉仪的比较

运动精度包含的范围至今还没有明确的定义。此处，临时地定义为：在使用运动速度下动动停停时的位置、速度、加速度关联的精度称为运动精度。

与位置有关的精度有真直度、旋转精度、决定位置精度（直线、分度）、轮廓精度等。真直度、位置精度（直线、分度）等的测定在用激光干涉仪时以符合前述的测定原理2为好。即使测定点的运动是真直的，但移动体是整体滚动、偏航、俯仰的，故有必要将移动体作为整体一并测定。

轮廓精度特别是具有代表性的圆弧轮廓精度，在工作机械里是一个重要的测定项目。由J.Bryan提案并被垣野发展了的球杆仪（Doub-le Ball Bar，DBB）法是测量轮廓精度有效的方法。DBB装置的构造如图2.2.12所示，使被测定机械做半径为R的圆弧补间运动，其误差由内藏的波纹尺读取，并送往计算机进行处理。精度的最小读取单位为0.1μm，测定精度为0.5μm，用这个方法，可以高精度、高能率地测定，并能够诊断产生运动误差的原因。但这只是以圆弧的轮廓精度为对象，测定任意形状的运动精度必须用干涉仪。

图2.2.12 DBB装置的构造(www.xing528.com)

一般通过移动可以获得任意形状轨迹，现在是用激光干涉仪等时时刻刻对运动进行3轴测定，并最终对资料进行合成。

旋转精度可通过使基准球或者接近于真圆的轴旋转，非接触地求其变位获得，使用球可以同时从径向和轴向测定精度，如图2.2.13所示。基准球要具有比测定系统高5～10倍（误差1/10）的精度（测定原理3）。但现实中要得到高精度的球是很困难的。

关于速度，有激光多普勒计和激光多普勒振动计等能够对其进行非接触测定。加速度一般用加速度计测量，一般在移动体上装上压电元件——加速度放大器进行测量。

对上述多普勒计的输出进行微分，也可求出加速度，但太短时间的微分值会因干扰扩大而使信噪比恶化，与实际的速度脱离。