Autokollimatoren sind hochpräzise Instrumente, die eine interne Optik verwenden, um Winkel zu messen. Dieses Instrument ähnelt einem Teleskop, ist jedoch zu Testzwecken horizontal ausgerichtet. Der Hauptzweck des Instruments besteht darin, externe mechanische Geräte, wie z. B. Industriemaschinen, in einer perfekt parallelen Linie auszurichten. Diese Geräte gibt es in zwei verschiedenen Typen, einschließlich visueller und digitaler Versionen.
Der Autokollimator funktioniert, indem er perfekt horizontale parallele Lichtstrahlen auf ein reflektierendes Objekt, wie einen Spiegel, aussendet. Nach der Reflexion am Objekt kehrt das Licht zur internen Optik des Instruments zurück. Jede Abweichung von einer perfekten Parallelposition wird auf einer vorbestimmten Skala innerhalb des Autokollimators angezeigt. Die Skala wird normalerweise in Bogensekunden gemessen – auch als Winkelabstand bezeichnet – um den Fehlerbetrag im Spiegel zu bestimmen.
Die Anwendungen mit Autokollimatoren sind sehr vielfältig. Faseroptikhersteller verwenden diese Instrumente, um sicherzustellen, dass die optischen Längen für den besten Betrieb perfekt gerade sind. Nivellierungslasersysteme, wie sie zum Erstellen einer glatten Betonfahrbahn verwendet werden, verwenden Autokollimatoren zum Kalibrieren der Strahlebene des Lasers. Darüber hinaus verwenden Produktionslinien mit strengen Ausrichtungsanforderungen, wie in der Luft- und Raumfahrtindustrie, Autokollimatoren, um Maschinen und endgültige Produktionsmodelle auszurichten.
Ein visueller Autokollimator hängt vom menschlichen Auge ab, um Winkelfehler zu bestimmen. Das Instrument ist mit einem Okular ausgestattet. Sobald die reflektierende Fläche und der Autokollimator einander gegenüber aufgestellt sind, sieht die Person den reflektierten Lichtstrahl über die Skala des Instruments durch das Okular. Jeder Winkelfehler, der für diese reflektierende Oberfläche außerhalb der Toleranz liegt, muss angepasst werden; Die Person kann den Winkel der Oberfläche im Vergleich zum Autokollimator ändern, um den Winkelfehler zu reduzieren. Dieser Kalibrierungsprozess wird fortgesetzt, bis der visuelle Fehler für die bestimmte reflektierende Oberfläche akzeptabel ist.
Digitale Autokollimatoren funktionieren auf die gleiche Weise wie visuelle Instrumente; das Gerät verfügt jedoch über einen internen Fotodetektor, um den Winkelfehler zu erfassen, anstatt sich auf das menschliche Auge zu verlassen. Der Fehler wird elektronisch auf einer Flüssigkristallanzeige (LCD) in einen visuellen Wert umgewandelt. Techniker oder Reparaturarbeiter können den Fehler ändern und den Autokollimator erneut ausführen, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung sicherzustellen.
Der Hauptvorteil von digitalen Autokollimatoren ist die Datenspeicherung und Rückverfolgbarkeit. Darüber hinaus kann die Interpretation von Sehfehlern je nach Sehkraft und Blickwinkel der Person stark variieren. Die digitale Fehlerinterpretation basiert auf Präzisionselektronik ohne Interpretationsdiskrepanzen. Dadurch kann die Hochpräzisionsindustrie nachweisen, dass ihre Maschinen den Spezifikationen entsprechen, insbesondere wenn die Genauigkeit aufgrund eines Produktfehlers oder -ausfalls in Frage gestellt wird.