阿贝原则

阿贝原则（Abb's Principle）

　　阿贝原则是指1890年德国人艾恩斯特·阿贝 (Ernst Abbe)提出了以下指导性原则:在长度测量中，应把标准长度量(标准线)安放在被测长度量 (被测线)的延长线上。这是仪器设计中一个非常重要的设计原则。该原则又被称为共线原则。

　　阿贝原则是长度计量的最基本原则，其意义在于它避免了因导轨误差引起的一次测量误差。在检定和测试中遵守阿贝原则可提高测量的准确度，特别是在使用不符合阿贝原则的仪器时，更要注意阿贝原则的应用。

　　凡是遵从阿贝原则的长度计量所引起的测量误差皆为二次微小误差；而不符合阿贝原则的长度计量所引起的测量误差则为一次线性误差，称阿贝误差。

　　阿贝原则的经典应用是阿贝尔比长仪和螺旋千分尺，其精度为um级别。下面对螺旋千分尺的结构和工作原理进行介绍。

　　外径千分尺

　　图a所示为用外径千分尺测量工件直径，符合目前的阿贝原则，因为这里作为标准尺的千分尺测微螺杆轴线在外径千分尺被测线的延长线上。如果在测量过程中，两手扶持千分尺的A、B两点，则尺身在重力作用下会发生如图所示的变形。显然，存在一个关于角度变形△a的一次误差

　　△l=-htan△a=-h△a

　　显然，这是由于尺身的角度变形△a和h共同导致千分尺零位的一个附加变化所引起的。注意到，若h=0，同样存在△a，但不会有一次误差。

　　阿贝比长仪

　　一种精密测量直线距离的仪器﹐简称比长仪（图b）。在天文工作中﹐用于测量底片上谱线间的距离。比长仪的量程200毫米﹐测量精度可达±1.5微米。仪器分三部分﹕精密导轨。置片台﹐是一块可沿导轨移动的钢板﹐它的一侧装著一条透明毫米尺﹐另一侧放待测底片。两架固定联结的显微镜﹕一架用来对物体﹐称为对准显微镜﹔另一架用来对准毫米尺上的刻线和读数﹐称为读数显微镜。移动置片台﹐当对准显微镜从对准一条谱线到另一条谱线时﹐读数显微镜对准的毫米尺上的二次读数之差﹐即为谱线间的距离。根据阿贝提出的原理﹐只要待测对象和毫米尺精确地位于同一高度﹐置片台的滑动误差就不会影响测量精度。

　　阿贝比长仪仪器设计要求读数显微镜物镜的放大率必须为5倍，这样，石英标尺上相距为1 mm 的两条刻划线，经物镜成像在分划板上后，其像的间距为5 mm，刚好与固定分划板上10 个分度的总长度相等，这样，固定分划板上的一个刻度格的长度，对应于石英标尺上的实际距离为0. 1 mm。因此二圈螺旋线之分度值为l/ 10 mm。圆刻尺一个分度值为1/ 1 000 mm。因此转动手柄2，分别读出转动前和转动后的读数便可以得出移动的长度。