Tesa测高仪（高度规）原理与精密尺寸测量应用

　　在机械加工车间、计量室及汽车零部件检测中，工件的外形高度、台阶差、槽深及孔径交叉距等一维尺寸需被快速、准确地读取，传统游标卡尺因人为估读误差和测力不一致难以满足高精度要求。Tesa测高仪采用光栅尺位移测量系统与恒定测力机构，在花岗岩平板上对工件进行垂直方向的非接触或对刀接触测量，分辨率可达0.1μm～1μm，示值误差优于±(1+L/200)μm（L为测量长度，mm），是几何量检测中"高度尺寸"的计量器具。
 

　　测量原理：光栅莫尔条纹与闭环测力控制

　　测高仪的核心是一根与测量主轴刚性连接的高精度玻璃或钢带光栅尺。当主轴沿立柱垂直移动时，光栅刻线相对读数头产生位移，通过莫尔条纹计数与四倍频细分技术将机械位移转换为电脉冲信号，经微处理器换算为线性尺寸并显示。相比容栅或磁栅，光栅尺具有更高的刻线密度与长期稳定性，适合计量级应用。

　　关键的人为误差来源——测力变化被专门设计消除：仪器测头（通常配φ2mm或φ3mm硬质合金球测端，可选φ6mm、φ8mm或杠杆测头）通过弹簧或电磁平衡系统施加恒定接触力（常见0.5N、1.0N、2.0N可调），确保同一操作者或不同操作者所得压入量一致，消除因手感差异引起的高度读数偏差。部分机型还具备热膨胀补偿，输入工件材料线胀系数与当前温度后可自动修正测得值至20℃标准温度。

　　机械结构与精度保障

　　典型测高仪由以下部分组成：

　　花岗岩基座：选料为济南青或进口深成岩，经人工时效处理，平面度≤1μm/100mm，作为测量基准面；

　　立柱与导向：硬化研磨立柱配合空气静压或精密滚动导轨，保证主轴移动直线度（常≤1μm/100mm）；

　　测量臂与平衡配重：可360°旋转并锁紧，带粗调/微动双速手轮；

　　数显单元：支持mm/inch切换、ABS/INC模式、两点置零（用于求中心距或槽深）、RS-232/USB数据输出至SPC软件。

　　使用前应先用标准量块或平晶在测量范围内做"置零"或"两点校准"，并确认基座水平（内置水泡或电子水平监测）。

　　主要应用场景

　　Tesa技术路线的测高仪广泛用于：①轴类与环类零件检测——外圆跳动基准高度、止口深度、退刀槽宽度；②模具与冲压件——凸凹模闭合高度差、导向柱露出量；③齿轮与花键——跨齿高、公法线长度间接求距（配合计算）；④电子连接器与接插件——引脚共面度抽检中先测各引脚相对基准面高度再算极差；⑤作为车间检验（FAI）与计量室比对样件的量值传递工具。

　　该类测高仪以光栅细分技术与恒定测力设计，将手工高度测量的不确定度压缩至亚微米～微米级，是几何量计量链中承上启下的重要现场标准。