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精密儀器是指用以產(chǎn)生、測量精密量的設(shè)備和裝置，包括對精密量的觀察、監(jiān)視、測定、驗證、記錄、傳輸、變換、顯示、分析處理與控制。精密儀器是儀器儀表的一個重要分支。

精密儀器種類繁多、結(jié)構(gòu)各異。對于用于測量的精密儀器而言，可將其結(jié)構(gòu)分為基準(zhǔn)、感受轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換放大傳輸、瞄準(zhǔn)/讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理、顯示記錄、驅(qū)動控制、機械結(jié)構(gòu)等八大功能部件。但并不是說一臺精密儀器中必須包含上述八大功能部件，而是應(yīng)根據(jù)儀器功能的要求有所選擇。

1．基準(zhǔn)部件

基準(zhǔn)部件為測量提供標(biāo)準(zhǔn)量，測量結(jié)果均須與之比較方能得到準(zhǔn)確的測量值。因此，它是決定精密儀器精度的主要環(huán)節(jié)。

基準(zhǔn)器件的種類很多，如用于幾何量（長度和角度）測量的標(biāo)準(zhǔn)器件：量塊、精密測量絲杠、線紋尺、度盤、多面棱體、多齒分度盤、光柵尺（盤）、磁柵尺（盤）、感應(yīng)同步器、光波等。對于復(fù)雜參數(shù)，有漸開線樣板、表面粗糙度樣板等標(biāo)準(zhǔn)件，還有提供標(biāo)準(zhǔn)運動的標(biāo)準(zhǔn)圓運動、漸開線運動和齒輪運動裝置。此外還有標(biāo)準(zhǔn)硬度塊、頻率計，以及時間、照度、流量、色度、激光參數(shù)、溫度、測力、稱重等標(biāo)準(zhǔn)?？筛鶕?jù)需要選取。

2．感受轉(zhuǎn)換部件

感受轉(zhuǎn)換部件感受被測量，拾取原始信號以便進(jìn)一步轉(zhuǎn)換、處理和分析。其精度直接影響整個儀器的精度。

有的儀器的感受轉(zhuǎn)換部件僅起感受原始信號的作用，有的同時還進(jìn)行一次信號的轉(zhuǎn)換。感受轉(zhuǎn)換部件有兩大類：一類為接觸式的，如各種機械式探頭；一類為非接觸式的，如氣動非接觸測頭、光學(xué)探頭、紅外線、渦流測頭、拾音器等。

3．轉(zhuǎn)換放大傳輸部件

轉(zhuǎn)換放大傳輸部件將感受轉(zhuǎn)換來的微小信號，通過各種原理（光、機、電、氣）進(jìn)一步轉(zhuǎn)換和放大，成為觀察者或其下一部件可直接接收的信號，如顯示或進(jìn)一步加工處理。

在精密儀器的設(shè)計中需要考慮的主要問題包括功能、性能、精度、經(jīng)濟實用和外觀等方面。

1．功能方面

在精密儀器的具體設(shè)計過程中，需要考慮的因素或者要求有時可能很多，但首先要滿足的是功能要求，例如儀器的檢測、信號分析、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、誤差修正、故障診斷、控制、顯示、存儲、記錄、打印功能等。

2．性能方面

要使精密儀器在一定的使用條件下和一定的時間內(nèi)有效地實現(xiàn)其預(yù)期的性能，必須要求儀器工作安全可靠，操作維修方便。因此精密儀器所使用的零部件應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的強度、剛度、振動穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性等。

3．精度方面

精度是精密儀器最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，設(shè)計時必須保證精密儀器在正常工作條件下能夠達(dá)到所要求的精度指標(biāo)。例如有傳感器的精度、工作臺的運動精度、導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度、控制系統(tǒng)的精度、轉(zhuǎn)換電路的精度、運算精度等。

4．經(jīng)濟實用方面

精密儀器產(chǎn)品的經(jīng)濟性要求既是增加產(chǎn)品市場競爭力、贏得用戶的需要，也是節(jié)約社會資源、提高社會效益的需要。提高產(chǎn)品的經(jīng)濟性是以壽命周期成本最低為目標(biāo)的，要求組成精密儀器的機械、電子、光學(xué)零部件，能夠最經(jīng)濟地被制造出來，使得零件的結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、價格低廉、實用性強。

5．外觀方面

隨著科技水平的提高，人們對產(chǎn)品外觀的審美意識越來越強，尤其是新研發(fā)的各類儀器儀表。儀器外觀品質(zhì)的好壞，直接反映了一個企業(yè)的實力和對細(xì)節(jié)的注重，間接地反映了企業(yè)的生產(chǎn)狀況及服務(wù)質(zhì)量，還有可能影響到測量的效果。因此在設(shè)計精密儀器時應(yīng)使其造型美觀大方、色澤柔和，尤其要處理好一些細(xì)節(jié)的問題。