阿貝原則

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

阿貝原則（Abb's Principle）

　　阿貝原則是指1890年德國人艾恩斯特·阿貝 (Ernst Abbe)提出了以下指導性原則:在長度測量中，應把標準長度量(標準線)安放在被測長度量 (被測線)的延長線上。這是儀器設計中一個非常重要的設計原則。該原則又被稱為共線原則。

　　阿貝原則是長度計量的最基本原則，其意義在於它避免了因導軌誤差引起的一次測量誤差。在檢定和測試中遵守阿貝原則可提高測量的準確度，特別是在使用不符合阿貝原則的儀器時，更要註意阿貝原則的應用。

　　凡是遵從阿貝原則的長度計量所引起的測量誤差皆為二次微小誤差；而不符合阿貝原則的長度計量所引起的測量誤差則為一次線性誤差，稱阿貝誤差。

　　阿貝原則的經典應用是阿貝爾比長儀和螺旋千分尺，其精度為um級別。下麵對螺旋千分尺的結構和工作原理進行介紹。

　　外徑千分尺

　　圖a所示為用外徑千分尺測量工件直徑，符合目前的阿貝原則，因為這裡作為標準尺的千分尺測微螺桿軸線在外徑千分尺被測線的延長線上。如果在測量過程中，兩手扶持千分尺的A、B兩點，則尺身在重力作用下會發生如圖所示的變形。顯然，存在一個關於角度變形△a的一次誤差

　　△l=-htan△a=-h△a

　　顯然，這是由於尺身的角度變形△a和h共同導致千分尺零位的一個附加變化所引起的。註意到，若h=0，同樣存在△a，但不會有一次誤差。

　　阿貝比長儀

　　一種精密測量直線距離的儀器﹐簡稱比長儀（圖b）。在天文工作中﹐用於測量底片上譜線間的距離。比長儀的量程200毫米﹐測量精度可達±1.5微米。儀器分三部分﹕精密導軌。置片台﹐是一塊可沿導軌移動的鋼板﹐它的一側裝著一條透明毫米尺﹐另一側放待測底片。兩架固定聯結的顯微鏡﹕一架用來對物體﹐稱為對準顯微鏡﹔另一架用來對準毫米尺上的刻線和讀數﹐稱為讀數顯微鏡。移動置片台﹐當對準顯微鏡從對準一條譜線到另一條譜線時﹐讀數顯微鏡對準的毫米尺上的二次讀數之差﹐即為譜線間的距離。根據阿貝提出的原理﹐只要待測對象和毫米尺精確地位於同一高度﹐置片台的滑動誤差就不會影響測量精度。

　　阿貝比長儀儀器設計要求讀數顯微鏡物鏡的放大率必須為5倍，這樣，石英標尺上相距為1 mm 的兩條刻劃線，經物鏡成像在分劃板上後，其像的間距為5 mm，剛好與固定分劃板上10 個分度的總長度相等，這樣，固定分劃板上的一個刻度格的長度，對應於石英標尺上的實際距離為0. 1 mm。因此二圈螺旋線之分度值為l/ 10 mm。圓刻尺一個分度值為1/ 1 000 mm。因此轉動手柄2，分別讀出轉動前和轉動後的讀數便可以得出移動的長度。