袁会敬，宋忠华，秦旭磊

（1.河北省激光研究所，石家庄 050081；2.长春理工大学，长春 130022）

目前，国内外台阶尺寸检测采用的方法有光学法、接触法等。其中光学法普遍采用激光测量法和成像法，激光法采用激光反射或干涉实现尺寸测量，对被测工件的表面要求较高，应用中具有一定的局限性。成像法采用高像素的CCD实时成像系统，并配合高水平的实时变焦及聚焦光学系统，测量视野小、测量速度慢，同时系统造价非常高昂，一般简单系统价格也要百万以上。国外的接触式测量产品借助于先进的精密加工技术，水平驱动及扫描装置加工精度高，对测量影响小，可以实现高精度的尺寸检测，但价格较高，一般在几十万元以上，不利于中小型企业的普及。国内现有的生产厂商普遍采用引进技术生产，生产中不触及核心技术，产品成本高，更新换代慢，限制了企业的发展。

微压力接触式台阶仪针对低成本尺寸检测技术制约精度的瓶颈问题进行专项研究，分析了影响系统精度的三个原因，并通过测量臂旋转角度补偿技术、工件表面倾斜校正技术和光学系统图像畸变校正技术，降低了系统误差，提高了系统的测试精度。

1 结构原理

微压力接触式台阶仪需要检测X轴方向和Y轴方向的尺寸变化，该仪器采用CCD作为Y轴方向位移传感部件，结合了扫描探针接触式检测技术及CCD光电尺寸检测技术，实现测量头与传感器之间的无接触传感，实现了微小压力的接触式尺寸检测。……