实验工具显微镜测量角度.doc

实验 工具显微镜测量角度
一、实验项目名称
工具显微镜测角目镜测量角度、长度偏差
二、实验目的
1、熟悉工具显微镜构造和使用方法；
2、掌握用工具显微镜测角度、长度。
三、实验设备及配套元件
工具显微镜、测角目镜、直尺、
四、实验内容
实验原理
1 测量原理
影像法的测量原理是利用米字线分划板上的一根分划线瞄准工件的影像边缘，并在投影读数装置上读出读数值，然后移动滑板，以同一根分划线瞄准工件影像的另一边，再做第二次读数。因为毫米刻度尺是固定在滑板上并与滑板一起移动，所以投影读数装置上两次读书的差值，即为滑板的移动量，也就是工件的被测尺寸。
用影像法测量工件的长度
将工件放置于玻璃工作台上，先使其纵、横向与纵、横向滑板移动方向大体一致，再旋转工作台的调节螺钉作精细调整；利用米字线分划板瞄准第一被测边，并从读数显微镜中进行读数。随后移动滑板，同样对第二被侧边进行瞄准和读数，两次读数之差即为被测工件的长度。
实验步骤：
1、 打开电源，将直尺固定在工作台上，将其精确测量边调整到与横向滑板运动方向平行。并通过移动工作台使角度目镜米刻线一边与直尺边贴合如图1。
2、 将被测角度块放在平台上，起义工作面与直尺精确边接触如图1，注意用力适度，不允许碰撞和漏光。

图1

3、 调整目镜，使成像清晰后开始测量。
4、 用目镜米字线的十字虚线交点对准工作面待测角端点。
5、 旋转“米”刻度线，使得“米”中心线和被测角线对齐，如图2 读出被测数据如图3，并记录；

图2

图3
7、 为了减小回程调零误差，不做回程调零，重测。直接旋转“米”字刻度盘“180°”以此作为下一次测得基准线。
8、 五、实验数据处理及结果分析
9、 测量数据
测量序数
起始角度
终止角度
测量结果（度）
1
178°42′
189°25.3′
10°43.3′
2
268°44′
279°27.1′
10°43.1′
3
358°42.7′
9°26.2′
10°43.5′
4
88°44.8′
99°25′
10°40.2′
5
178°43.1′
189°26.9′
10°43.8′
6
268°42.8′
279°26.5′
10°43.7′
7
358°42.8′
9°26.4′
10°43.6′
10、 1、算术平均值计算
11、
12、 由上式得 10°43.5′即 10°43′30″（此结果是在剔除第4组测量值的基础上得出，此数据被认为是粗大误差成立，判定见---）
13、 2、残余误差计算
14、 V1 ＝α1－＝10°43.3′－10°43.5′＝－0°0.2′
15、 V2 ＝α2－＝10°43.1′－10°43.5′＝－0°0.4′
16、 V3＝α3－＝10°43.5′－10°43.5′＝0°0′
17、 V5 ＝α5－＝10°43.8′－10°43.5′＝0°0.3′
18、 V6 ＝α6－＝10°43.7′－10°43.5′＝0°0.2′
19、 V7 ＝α7－＝10°43.6′－10°43.5′＝0°0.1′
20、 3、算术平均值计算校核
21、 由此公式有：V1+ V2 +V3+V5 +V6+V7=0 因此可确认以上算数平均只计算无误。
22、 4、系统误差判别
23、 为保证测量测量结果无偏，必须分析此次测量过程，以减少或消除系统误差对测量结果的影响。因仪器误差未知，操作手法较粗糙，测量结果必然包含一定的系统误差例如压线时产生的偏差，读数偏差等。但因具体影响程度无法估计，在此并未考虑。
24、 5、测量列标准差估计量计算
25、
26、 6、判别粗大误差
27、 未剔除粗大误差时测量列算数平均值为10°43.1′。根据格罗布斯判别准则，将测得值按大小顺序排列，有
28、 X5=43.8 X4=40.2
29、
30、
31、 首先判别是否为粗大误差
32、 G4=()/0.3=9.66 查表得G0(7，0.05)=1.94 因为 G4=9.66＞1.94
33、 故可判别G4为粗大误差。
34、 7、 求算术平均值的标准差 由公式得
35、 8、 求算术平均值的极限偏差 因测量列的测量次数太少，算数平均值的极限误差安t分布计算。 已知v = n-1= 5，取α= 0.05，查t分布表得 tα = 2.31 求得算数平均值的极限误差= tα= 2.31 =0.9′
36、 9、写出最后结果
37、 α= = 10°43.6′0.9′
38、