測微器

通常指安裝在望遠鏡上的一種附屬檔案，用來測量微小的角距，以提高觀測精度。

基本介紹

• 中文名：測微器
• 外文名：micrometer
• 相關儀器：經緯儀
• 別稱：接觸測微器
• 相關學科：土木工程
• 分類：光楔測微器等

簡介

測微儀是指量測經緯儀度盤上不足一分劃值的讀數設備。作用是藉助顯微鏡把度盤上分劃像放大並讀出不足一分劃值的零數。常用的有分微尺測微器、平行玻璃板測微器和光楔測微器等。

發展簡史

1638年前後，英國天文學家加斯科因首先將測微器用在天文望遠鏡上。它的主要部分是一個稱為測微盒的金屬匣子，借金屬筒插入望遠鏡筒內，和望遠鏡固連在一起。在測微盒的框架上裝有一定數量的水平絲和垂直絲組成的絲網，稱定絲。盒內還有一個可移動的框架，框架上裝有幾條動絲。用精密螺旋推動框架，框架一側裝有彈簧，以消除螺紋的空回。在測微盒外裝接目鏡。在螺旋外側連有測微輪，輪上刻有分度線。由分度線對應的位置，可知道螺旋轉動的周數和周的小數。測微輪上每一分度值相應於動絲在視場中某一固定位置。在測時工作中使用的測微器，常在測微輪上再加一個瑪瑙圓環。環上每隔一定間距，都嵌有金屬接觸片。當轉動測微輪時，這些接觸片就會相繼和一固定的金屬彈片接觸，通過電路和記錄儀器接通。這種測微器又稱接觸測微器。它被廣泛套用在天體的定位以及雙星相對位置和行星直徑的測量中。

分類

分微尺測微器

分微尺測微器讀數

分微尺測微器的結構簡單，讀數方便，具有一定的讀數精度，廣泛套用於J6級光學經緯儀。國產J6級光學經緯儀，除北京紅旗外，均採用這種裝置。這類儀器的度盤分劃度為1°，按順時針方向註記。其讀數設備是由一系列光學零件組成的光學系統。

讀數的主要設備為讀數窗上的分微尺，水平度盤與豎盤上1°的分劃間隔，成象後與分微尺的全長相等。上面的窗格里是水平度盤及其分微尺的影象，下面的窗格里是豎盤和其分微尺的影象。分微尺分成60等分，格值1′，可估讀到0.1′。讀數時，以分微尺上的零線為指標。度數由落在分微尺上的度盤分劃的註記讀出，小於1′的數值，即分微尺零線至該度盤刻度線間的角值，由分微尺上讀出。

平行玻璃板測微器

採用單平板玻璃測微器讀數的光學經緯儀有北京紅旗Ⅱ型、瑞士Wild T1型等。單平板玻玻測微器主要由平板玻璃、測微尺、連線機構和測微輪組成。轉動測微輪，通過齒輪帶動平板玻璃和與之固連在一起的測微尺一起轉動；測微尺和平板玻璃同步轉動，單平板玻璃測微器讀數窗的影象:下面的窗格為水平度盤影象；中間的窗格為豎直度盤影象；上面較小的窗格為測微尺影象。度盤分劃值為30′，測微尺的量程也為30′ ，將其分為90格，即測微尺最小分劃值為20″，當度盤分劃影象移動一個分劃值(30′)時，測微尺也正好轉動30′。

平行板測微器讀數

光楔測微器

移動光楔測微器的原理是光線通過光楔時，光線會發生轉角不變。因此通過光楔移動後，由於光線的偏轉點改變了而偏轉角不變。因此，通過光楔的光線就產生了平行位移地動以這實現其測微的目的。

使用注意事項

使用儀器前要進行一些準備工作，來提高測量的準確性。

對中

對中目的是使儀器的中心與測站點位於同一鉛線上。先目估三腳架頭大致水平，且三腳架中心大致對準地面標誌中心，踏緊一條架腳。雙手分別握住另兩條架腿稍離地面前後左右擺動，眼睛看對中器的望遠鏡，直至分劃圈中心對準地面標誌中心為止，放下兩架腿並踏緊。調節架腿使氣泡基本居中，然後用腳螺旋精確整平。檢查地面標誌是不位於對中器分劃圈中心，若不居中，可稍旋鬆連線螺旋，在架頭上移動儀器，使其精確對中。

整平

整平是利用其座上三個腳螺旋使照準部水準管氣泡居中，從而導致豎軸豎直和水平度盤水平。 整平時，先轉動照準部，使照準部水準管與任一對腳螺旋的連線平行，兩手同時向內或外轉動這兩個腳螺旋，使水準管氣泡居中。將照準部旋轉90°，轉動第三個腳螺旋，使水準管氣泡居中，按以上步驟反覆進行，直到照準部轉至任意位置氣泡皆居中為止。

誤差來源

儀器誤差

1．視準軸誤差

望遠鏡視準軸不垂直於橫軸時，其偏離垂直位置的角值C 稱視準差或照準差。

2．橫軸誤差

當豎軸鉛垂時，橫軸不水平，而有一偏離值I ，稱橫軸誤差或支架差。

3．豎軸誤差

觀測水平角時，儀器豎軸不處於鉛垂方向，而偏離一個δ角度，稱豎軸誤差。

讀數誤差

用分微尺測微器讀數，可估讀到最小格值十分之一。以此作為讀數誤差。

對中誤差與目標偏心

觀測水平角時，對中不準確，使得儀器中心與測站點的標誌中心不在同一鉛垂線上即是對中誤差，也稱測站偏心。當照準的目標與其它地面標誌中心不在一條鉛垂線上時，兩點位置的差異稱目標偏心或照準點偏心。其影響類似對中誤差，邊長越短，偏心距越大，影響也越大。

環境因素

觀測在一定的條件下進行，外界條件對觀測質量有直接影響，如鬆軟的土壤和大風影響儀器的穩定；日曬和溫度變化影響水準管氣泡的運動；大氣層受地面熱輻射的影響會引起目標影像的跳動等等，這此都會給觀測水平角帶來誤差。因此，要選擇目標成象清晰穩定的有利時間觀測，設法克服或避開不利條件的影響，以提高觀測成果的質量。