在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代精密測量技術(shù)對一個國家的發(fā)展起著十分重要的作用。如果沒有先進(jìn)的測量技術(shù)與測量手段，就很難設(shè)計(jì)和制造出綜合性能和單相性能均優(yōu)良的產(chǎn)品，更談不發(fā)展現(xiàn)代高新尖端技術(shù)，因此世界各個工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視和發(fā)展現(xiàn)代精密測量技術(shù)。
精密坐標(biāo)測量
現(xiàn)代精密測量技術(shù)是一門集光學(xué)、電子、傳感器、圖像、制造及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合性交叉學(xué)科，涉及廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，它的發(fā)展需要眾多相關(guān)學(xué)科的支持。
在現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)和科學(xué)研究中，測量儀器具有精密化、集成化、智慧化的發(fā)展趨勢。三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）是適應(yīng)上述發(fā)展趨勢的典型代表，它幾乎可以對生產(chǎn)中的所有三維復(fù)雜零件尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測量。發(fā)展高速坐標(biāo)測量機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。同時，作為下世紀(jì)的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，各國在微/納米測量技術(shù)領(lǐng)域開展了廣泛的應(yīng)用研究。
三坐標(biāo)測量機(jī)
三坐標(biāo)測量機(jī)作為幾何尺寸數(shù)字化檢測設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域得到推廣使用。
1、誤差自補(bǔ)償技術(shù)
德國CarlZeiss公司最近開發(fā)的CNC小型坐標(biāo)測量機(jī)采用熱不靈敏陶瓷技術(shù)，使坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度在17.8～25.6℃范圍不受溫度變化的影響。國內(nèi)自行開發(fā)的數(shù)控測量機(jī)軟件系統(tǒng)PMIS包括多項(xiàng)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、系統(tǒng)參數(shù)識別和優(yōu)化技。
CNC小型坐標(biāo)測量機(jī)
2、豐富的軟件技術(shù)
CarlZeiss公司開發(fā)的坐標(biāo)測量機(jī)軟件STRATA-UX，其測量數(shù)據(jù)可以從CMM直接傳送到隨機(jī)配備的統(tǒng)計(jì)軟件中去，對測量系統(tǒng)給出的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析與管理，根據(jù)要求對其進(jìn)行評估。依據(jù)此數(shù)據(jù)庫，可自動生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表，包括X-BAR&R及X_BAR&S圖表、頻率直方圖、運(yùn)行圖、目標(biāo)圖等。
美國公司的Cameleon測量系統(tǒng)所配支持軟件可提供包括齒輪、板材、凸輪及凸輪軸共計(jì)50多個測量模塊。
日本Mistutor公司研制開發(fā)了一種圖形顯示及繪圖程序，用于輔助操作者進(jìn)行實(shí)際值與要求測量值之間的比較，具有多種輸出方式。
STRATA-UX系統(tǒng)處理簡圖
3、非接觸測量
基于三角測量原理的非接觸激光光學(xué)探頭應(yīng)用于CMM上代替接觸式探頭。通過探頭的掃描可以準(zhǔn)確獲得表面粗糙度信息，進(jìn)行表面輪廓的三維立體測量及用于模具特征線的識別。
該方法克服了接觸測量的局限性。將激光雙三角測量法應(yīng)用于大范圍內(nèi)測量，對復(fù)雜曲面輪廓進(jìn)行測量，其精度可高于1μm。英國IMS公司生產(chǎn)的IMP型坐標(biāo)測量機(jī)可以配用其它廠商提供的接觸式或非接觸式探頭。
IMP型坐標(biāo)測量機(jī)
微/納米級精密測量技術(shù)
科學(xué)技術(shù)向微小領(lǐng)域發(fā)展，由毫米級、微米級繼而涉足到納米級，即微/納米技術(shù)。
納米級加工技術(shù)可分為加工精度和加工尺度兩方面。加工精度由本世紀(jì)初的最高精度微米級發(fā)展到現(xiàn)有的幾個納米數(shù)量級。金剛石車床加工的超精密衍射光柵精度已達(dá)1nm，已經(jīng)可以制作10nm以下的線、柱、槽。
微/納米技術(shù)的發(fā)展，離不開微米級和納米級的測量技術(shù)與設(shè)備。具有微米及亞微米測量精度的幾何量與表面形貌測量技術(shù)已經(jīng)比較成熟，如HP5528雙頻激光干涉測量系統(tǒng)（精度10nm）、具有1nm精度的光學(xué)觸針式輪廓掃描系統(tǒng)等。
因?yàn)閽呙杷淼?a href="http://snyjgl.cn/jishu/search.php?kw=%E6%98%BE%E5%BE%AE%E9%95%9C" target="_blank">顯微鏡、掃描探針顯微鏡和原子力顯微鏡用來直接觀測原子尺度結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，使得進(jìn)行原子級的操作、裝配和改形等加工處理成為近幾年來的前沿技術(shù)。
1、掃描探針顯微鏡
1981年美國IBM公司研制成功的掃描隧道顯微鏡，把人們帶到了微觀世界。它具有極高的空間分辨率，廣泛應(yīng)用于表面科學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等研究領(lǐng)域，在一定程度上推動了納米技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。與此同時，基于STM相似的原理與結(jié)構(gòu)，相繼產(chǎn)生了一系列利用探針與樣品的不同相互作用來探測表面或接口納米尺度上表現(xiàn)出來的性質(zhì)的掃描探針顯微鏡（SPM），用來獲取通過STM無法獲取的有關(guān)表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的各種信息，成為人類認(rèn)識微觀世界的有力工具。下面為幾種具有代表性的掃描探針顯微鏡。
（1）原子力顯微鏡（AFM）
