精密仪器的组成与分类

精细仪器是指用以产生、丈量精细量的设备和设备，包含对精细量的观察、监视、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理与控制。精细仪器是仪器外表的一个重要分支。

精细仪器种类繁多、结构各异。对于用于丈量的精细仪器而言，可将其结构分为基准、感触转化、转化扩大传输、瞄准/读数、数据处理、显示记录、驱动控制、机械结构等八大功能部件。但并不是说一台精细仪器中必须包含上述八大功能部件，而是应根据仪器功能的要求有所选择。

1、基准部件

基准部件为丈量提供规范量，丈量结果均须与之比较方能得到准确的丈量值。因此，它是决定精细仪器精度的首要环节。

基准器件的种类许多，如用于几何量（长度和角度）丈量的规范器件：量块、精细丈量丝杠、线纹尺、度盘、多面棱体、多齿分度盘、光栅尺（盘）、磁栅尺（盘）、感应同步器、光波等。对于复杂参数，有渐开线样板、表面粗糙度样板等规范件，还有提供规范运动的规范圆运动、渐开线运动和齿轮运动设备。此外还有规范硬度块、频率计，以及时间、照度、流量、色度、激光参数、温度、测力、称重等规范。可根据需要选取。

2、感触转化部件

感触转化部件感触被丈量，拾取原始信号以便进一步转化、处理和分析。其精度直接影响整个仪器的精度。

有的仪器的感触转化部件仅起感触原始信号的作用，有的同时还进行一次信号的转化。感触转化部件有两大类：一类为接触式的，如各种机械式探头；一类为非接触式的，如气动非接触测头、光学探头、红外线、涡流测头、拾音器等。

3、转化扩大传输部件

转化扩大传输部件将感触转化来的微小信号，通过各种原理（光、机、电、气）进一步转化和扩大，成为观察者或其下一部件可直接接收的信号，如显示或进一步加工处理。

4、瞄准/读数部件

瞄准/读数部件感触被丈量/规范量，用以对零/读数。

瞄准部件用以感触被丈量，要求指零准确，一般不做读数用，故不要求其灵敏度。读数部件用以感触规范量，由它产生丈量结果。在实际丈量中，二者又是可互换，而不是肯定的。但有的仪器二者不能互换。

5、数据处理部件

数据处理部件对丈量数据进行加工、校对、计算等处理。通常由微处理器、微机来完成。

6、显示记录部件

显示记录部件用来显示和存储丈量结果，包含的种类许多，如指针表盘、记录器、数字显示器、打印机、荧光图像显示器以及各种ROM和RAM存储器、磁盘、CF和SD等各种存储卡。

7、驱动控制部件

驱动控制部件驱动丈量部分的测头移动或驱动工作台完成丈量动作；在自动检测仪器中，其对数据处理部件的输出——测得的差错量进行扩大转化，驱动执行元件完成系统的动作。

8、机械结构部件

机械结构部件是用以保障其他部件功能完成的连接、支承、保护、限位、移动导向的机械结构。首要有基座、支架、导轨、工作台、轴系以及其他部件，如微调、锁紧、限位、保护等机构。它是仪器中不可缺少的部件，其精度有时对仪器精度的影响起决定作用。

依照丈量目标的不同，精细仪器可以划分为以下几类：

几何量精细仪器

首要包含检测各种几何量的精细仪器，如立式测角仪、激光干与比长仪、经纬仪、三坐标丈量机、圆度仪、轮廓仪和扫描隧道显微镜等丈量仪器。

热工量精细仪器

首要包含温度、湿度、压力、流量检测精细仪器，如各种气压计、真空计、多波长测温外表、流量计和高度表等。

机械量精细仪器

首要包含各种测力仪器、应变仪、加速度与速度丈量仪、转矩丈量仪、振动丈量仪、万能材料实验机和布氏硬度计等。

时间频率精细仪器

首要包含各种计时仪器与外表、原子钟、时间频率丈量仪等。

电磁精细仪器

首要用于丈量各种电量和磁量，如电流表、电压表、功率表、电阻丈量仪、电容丈量仪、静电仪和磁参数丈量仪等。

无线电精细仪器

首要包含示波器、信号发生器、相位丈量仪、频谱分析仪和动态信号分析仪等。

光学与声学精细仪器首要包含光谱仪、光度计、色度计、激光参数丈量仪、光学传递函数丈量仪、噪声丈量仪和声呐丈量仪等。

电离辐射精细仪器

首要包含各种放射性、核素计量、X和λ等射线计量仪器等。