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1、自準直儀--比較法測量棱鏡的角度
當我們對棱鏡的某一角度進行測量時，可先選擇一個與被測棱鏡角度相近的一個標準棱鏡放置于一個精密平板上，如上圖所示，再用自準直儀對準該棱鏡的被測表面，用測微器瞄準自準像讀取讀數?1，然后拿掉標準棱鏡，換上被測棱鏡，仍用自準直儀的測微器瞄準其自準像讀取?2，則?2- ?1即為被測棱鏡與標準棱鏡之間的角差。
如果標準棱鏡角度為?，則被測棱鏡角度a：a=?+（?2- ?1）。
2、自準直儀--測量兩平面之間的平行度
如上圖所示，一平行平板玻璃先后貼靠于被檢驗的兩個平面上，并分別用自準直儀測量兩個位置的平行平板玻璃自準像之間的角差，即為兩個被測面之間的平行度。
3、自準直儀--測量兩平面之間的垂直度
如上圖所示，將一標準直角棱鏡放置于被測的水平基面上，將另一平行平板玻璃貼置于垂直基面上，分別用自準直儀測量兩個工具自準像之間的角差，即為兩個被測面之間的垂直度。
4、自準直儀--直接測量某些棱鏡特殊角的角差
上圖為直接測量直角棱鏡90?角差的示意圖。自準直儀直接對準棱鏡的斜面，這時一般自準直儀可以看到五個自準像，如果棱鏡在平行于主截面的方向內微微轉動，其中兩個自準像是不動的，測量出這兩個像之間的夾角
，則90?角的角差?用下式計算：
?=/2n，n為棱鏡的折射率。
5、自準直儀--平板玻璃平行度的測量
如上圖所示，用自準直儀直接對準平板玻璃，測量兩個表面反射自準像的角值
，則平板玻璃的平行度為：?=/2n
6、自準直儀--精密軸系角晃動的測量
如上圖所示，在被測軸端裝置一可調反射鏡，用自準直儀對該反射鏡，觀察自準像的晃動情況，調整反射鏡使像的晃動達到最小。然后每轉動一個等間距的角度30?，在光柵數顯表上讀取一個讀數，測量一周為止，將自準直儀旋轉90?仍按上述方法測量，直至測量一周。根據上述測量數據，采用諧波分析法，去掉一次諧波量，即可計算出軸系角晃動誤差。
上述方法中如果反射鏡調整的非常好，再仔細調整自準直儀將自準像調至與十字絲重合，該自準直儀還可作為與該精密軸系平行的光學基準線。
7、自準直儀--機床導軌直線度的測量
如上圖所示，在機床導軌上放置反射鏡（楔形鏡）鏡座，用一直尺導向。然后將自準直儀穩固地置于能看清其自準像的位置上。反射鏡兩支撐腳之間的中心距離為I=100mm，反射鏡座由原始位置A→B開始分段，每段均為I，要求依次經過B→C、C→D，直至床身全長為止。
導軌的直線度誤差將引起反光鏡的角度變化，這些變化量用
1、2………n表示，他們對應于上述分段位置，根據反光鏡兩腳之間的中心距I可算出各分段位置的線量變化： h=″×I/206265
根據這些連續的讀數的代數和就可求得導軌面的直線度。
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