激光干涉仪测量平板平面度原理方法
前言
在几何量测量中，平面度误差是形位误差项目之一，其测量与评定对有平面度公差要求的
工件的合格性判定和加工精度均有着重要意义。今天给大家介绍用激光干涉仪测量平板的平面
度，采用最小二乘法计算测量结果。
测量原理和方法
平面度误差是指被测实际表面对其理想平面的变动量。常用测量方法有：激光干涉仪，电
子水平仪，自准直仪，平晶法，打表法等。大中尺寸平面度测量常采用自准直仪、激光干涉仪、
电子水平仪；小尺寸平面度测量常用平晶法测量。本文讲述采用对角线法，利用激光干涉仪测
量直线运动过程中的小角度，以最小二乘法计算测量结果，间接得出被测平面的平面度误差。
对角线法又称米字法，在平面度测量时，若激光干涉仪主机位于G点，激光束与线GE重合，建议按照EA、CA、DH、EG、AG、BF、CE、GC的次序进行测量。
▲对角法测量示意图
平面度误差的最小二乘法评定方法：以实际被测表面的最小二乘平面作为评定基准面，以
平行于最小二乘平面，且具有最小距离的两包容平面间的距离作为平面度误差值。最小二乘平
面是使实际被测表面上各点与基准平面的距离的平方和为最小的平面。评定关键在于测量取样点数据拟合出最小而成平面。
很多文献采用最小二乘法，如果以误差曲面z=z(x,y)为研究对象，用均方差误差最小作为度量标准，设规范化最小二乘平面方程为：z=Ax+By+C，其中A、B、C为待求系数。。均方误差
为最小。其中z(x,y)为分区域小三角形平面。
实验是将激光采集到数据和水平仪采集到数据分别利用上述原理计算后进行比对。
激光干涉仪配置
平面度测量配置主要由SJ6000激光干涉仪主机、角度镜组、平面度镜组、SJ6000静态测量软件等组件构成。其中，平面度镜组由180mm可调基板、360mm可调基板和平面度旋转镜构成。
▲平面度测量的光路原理构建图
