自准直仪是一种光学测角仪器它是利用光学自准直原理来观测目标位置的变化，广泛应用于直线度和平

面度的测量。它和多面棱体配合可以检测分度机构的分度误差；此外，还可测量零部件的垂直度、平行

度等。
应用自准直光管的工作原理，再加上测微机构而设计制造的计量仪器，被称之为自准直仪。只要用自准

直仪的测微机构测出上式中距离t,就可得出反射镜的角度变化值。这就是自准直仪测量微小角度的基本原理。

自准直仪通常由三部分组成:
1.体外反射镜
2.物镜光管部件
3.测微目镜部件
由于分划板和各个光学元件的位置、结构不同，自准直仪有以下三种基本光路。
高斯型自准直仪：如果反射镜严格与光轴垂直，则十字线在分划板上所成的像与原来的十字线重合。若

反射镜有一微小转角α ，则十字线 的像将偏离原来的十字线，其偏离量的大小可 从测微目镜6中读出。
高斯型自准直仪优 点：高斯型系统是目镜视场不受遮挡，且分划板上的刻划位于视场正中，观察方便。
高斯型自准直仪缺 点：是亮度损失大，因而自准直像较暗；另外，为安置分光镜，目镜焦距较长，因

而无法获得较大的放大倍数。
高斯型自准直仪主要应用于普通光学自准直仪的光学系统。

阿贝型自准直仪优 点：是光强度大，亮度损失只有10-15%
阿贝型自准直仪缺 点：是它的视场被胶合棱镜遮挡了一半，又因光管出射光和反射光的方向不同，当反

射镜和物镜间的距离超过一定数值后，反射光线就不能进入物镜成像，所以仪器工作距离较短。阿贝型

应用于光学计的光学系统。
双分划板型自准直仪优 点: 是视场不被遮挡，刻线可位于视场中央；目镜焦距短，可获得较大的放大倍率

。另外目镜和光源可互换位置，给使用带来方便。
双分划板型自准直仪缺 点: 是结构比较复杂，亮度损失较大（介于前两者之间）。
激光准直仪是利用激光具有能量高、方向性好等特点，提供了一条直线性极好的可见激光束，以作为测

量基准。激光准直仪的测量距离大，测量精度高。
激光准直仪是用激光束作为测量的基准，易受温度和气流等因素的影响。除了仪器本身要采取一些防范

措施外，对其测量环境即防震、防热、防气流抖动等都提出较高的要求，否则将会影响测量精度。

自准直仪的典型应用：

1.直线度测试：直线度测量和验证是自准直仪在机械制造行业典型的应用之一。本系列准直仪测试直线度具有精度高、重复性好和双方向同时检测的优点。在直线度测量中，借助一个桥板将角度量转化为位移量进行测量，测量中使用首尾搭接法通过在整个测量行程内分段移动桥板完成测量过程。如图：     

2.自准直仪平面度测试：平面度测量和验证是自准直仪进行直线度测量的拓展应用。通过对待测平面的若干直线进行测量（通常测量为米字型或者网格分布），*后将测试结果进行计算分析。整个测量过程根据精度的要求和平面尺寸选用2个或3个不同尺寸的测量桥板进行配合使用。如图：

3.自准直仪垂直度测试：垂直度测量和验证原理为采用自准直仪分别测量两条待测导轨的直线度后，根据测量结果分析出两条导轨的共面垂直度偏差，测量中基准的传递采用直角转像镜（光学五棱镜）进行。如图，先测试一条导轨的直线度并作为基准线，然后将直角转像镜放置在另一导轨位置后进行第二条直线测量并作为测量线。使用基准线的直线度包容区旋转90度后对测量线的直线度曲线进行包容后的结果即为垂直度偏差值。

4.自准直仪平行度测试：平行度测量和验证的基本原理是采用自准直仪分别测量两条待测导轨的直线度后，根据测量结果计算出两条导轨的共面平行度偏差，测量中的基准传递是采用直角转像镜（光学五棱镜）进行。如图，首先测量一条导轨的直线度并作为基准线，随后将直角转像镜移动至另一导轨位置后进行第二条直线测量并作为测量线。使用基准线的直线度包容区平移后对测量线的直线度曲线进行包容后的结果即为平行度偏差值。

5.自准直仪位置不确定度测试：自准直仪结合多面棱体和检测的旋转平台可以进行角度的不确定度检测。

6.多个自准直仪组合对光学块进行比较测量。（可以组合成测角仪）