XD激光測量系統是一臺由外部計算機及其應用程序控制的激光測量儀器。XD激光測量系統可以同時對六個自由度上的參數進行測量，包括：線位移、水平直線度（XX）、垂直直線度（YY）、（水平面內）偏擺角（A）、（垂直面內）俯仰角（B）以及繞測量軸旋轉的滾擺角（C），如圖1-1所示。本系統主要的部件有激光頭（包括干涉儀、激光控制器和通信接口）、電源/控制盒、環(huán)境參數傳感器（也稱氣象傳感器）和一個配合5/6-D傳感單元的帶有收發(fā)器的參考水平儀（1/3-D系統中為球形角反射鏡）。圖2-1中列出了所有組件。激光頭產生激光用來測量六個參數中的其中五個，剩下的滾擺角（roll）的測量則是通過一對電子水平儀來實現的，一個為參考水平儀，另一個為測量水平儀（包括在6-D傳感單元內）。干涉儀直接安裝在激光頭內。電源/控制盒為激光頭提供電源。6-D傳感單元包括以下部件:一個角反射鏡（配合干涉儀用來測量線位移的精度）；一個高精度的電子水平儀（測量水平儀）用來測量滾擺角；一個光學傳感器用來檢測測量過程中角度（俯仰角和偏擺角）變化和直線度變化。轉向鏡（turning mirror）用來改變激光的方向，當需要在多個軸向上進行測量時非常必要，被改變后的光束方向可以是另一個軸的方向也可以與原來的軸成斜角(對角線)。五棱鏡（Pentaprism）的作用類似于轉向鏡，其不同之處主要在于它的入射光與反射光之間的夾角總是精確的90o角，而轉向鏡反射時反射角總是等于入射角。五棱鏡主要用來測量各軸的垂直度。要對線位移進行測量，從干涉儀出來的光束必須經過一段行程（沿被測軸）再從另一窗口返回干涉儀。如果僅需要進行線位移測量，用球型角反射鏡即可完成。如果要同時測量直線度和角度，則必須利用5/6-D傳感單元反射光束。在測量百標準機床時，球型角反射鏡或5/6-D傳感單元通常裝在機床主軸上。氣象傳感器和溫度傳感器提供材料溫度、空氣溫度、大氣壓力和空氣濕度，計算補償程序利用它們提高測量精度。
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