雙軸轉(zhuǎn)臺認(rèn)為自準(zhǔn)直儀可以用比較法測量角度；也可以測量直線度、平面度、垂直度和平行度等形狀和位置誤差，同時也是圓分度儀器檢定必不可少的檢定設(shè)備。
一. 機(jī)床和儀器工作臺運(yùn)動直線度的測量
    自準(zhǔn)直儀經(jīng)常被用來測量精密機(jī)床和儀器工作臺運(yùn)動的直線度（圖1）。通常運(yùn)動直線度要求以角秒為單位評定。為了區(qū)別按線值評定的零件表面直線度（見下節(jié)），常把工作臺運(yùn)動直線度稱為“角偏擺”。 
     將自準(zhǔn)直儀架在被測工作臺外端，將反射鏡置于工作臺面上，使工作臺運(yùn)動，在全程范圍內(nèi)，以自準(zhǔn)直儀反射像在視場內(nèi)的最大位移量作為運(yùn)動直線度的測量結(jié)果。

    測量前應(yīng)正確安裝反射鏡和自準(zhǔn)直儀，特別是對于大長度導(dǎo)軌，隨意安裝往往會影響測量精度，甚至在反射鏡移動到遠(yuǎn)端時，反射像昏暗，無法讀數(shù)。正確的安裝方法是：
    1）粗略地將反射鏡和自準(zhǔn)直儀安裝在預(yù)定的部位；外觀上使二者大致同軸；移動工作臺至離準(zhǔn)直儀最近端，調(diào)整反射鏡或自準(zhǔn)直儀位置，使自準(zhǔn)直儀出射光斑打在反射鏡中央。為了便于鑒別光斑。觀察時可用一小塊硫酸紙蓋住反射鏡面。
    2) 移動工作臺至離準(zhǔn)直儀最遠(yuǎn)端，原地調(diào)整自準(zhǔn)直儀水平和仰俯角度，使自準(zhǔn)直儀出射光斑也打在反射鏡中央。再次回到離準(zhǔn)直儀最近端，檢查光斑位置，直至遠(yuǎn)、近端光斑位置均在反射鏡中央。這時的自準(zhǔn)直儀光軸與被測運(yùn)動方向已調(diào)成平行，自準(zhǔn)直儀不再作任何調(diào)整。
    3）移動工作臺至離準(zhǔn)直儀最近端，原地調(diào)整反射鏡的水平和仰俯角度，使自準(zhǔn)直儀反射像出現(xiàn)在視場中央。安裝完畢。
    注意：測量前應(yīng)檢查自準(zhǔn)直儀與被測儀器底座是否為剛性連接。
二. 機(jī)床和儀器導(dǎo)軌表面直線度的測量
    多面棱體在精密零件加工過程中，自準(zhǔn)直儀經(jīng)常被用來測量機(jī)床和儀器導(dǎo)軌表面的直線度（圖2）。
    測量前，應(yīng)按前述觀察光斑的方法校正自準(zhǔn)直儀出射光束與被測導(dǎo)軌方向平行。

    測量時，自準(zhǔn)直儀架在導(dǎo)軌的一端，將反射鏡放在導(dǎo)軌表面，分段測量各位置表面的斜率變化，用近似積分算法得到導(dǎo)軌上各點(diǎn)高度yi。

    然后通過坐標(biāo)平移和旋轉(zhuǎn)，得到直線度，這種方法被稱為“節(jié)距法”。
    節(jié)距法測量應(yīng)該相鄰節(jié)距的首尾銜接。可制作一塊“橋板”，將反射鏡固定在橋板之上，以橋板兩端的支點(diǎn)距離即“橋板跨距”作為節(jié)距跨度dx。對于導(dǎo)軌垂直導(dǎo)向面的直線度，橋板的側(cè)面的兩個凸臺與被測導(dǎo)軌垂直導(dǎo)向面接觸，兩凸臺的距離作為節(jié)距跨度dx。
     評定直線度必須建立基準(zhǔn)直線。最常用的方法是以被測截面兩端點(diǎn)連線作為基準(zhǔn)直線，被稱為“兩端點(diǎn)連線法”。
     兩端連線法的數(shù)據(jù)處理過程如下：
   1) 用自準(zhǔn)直儀按圖2測量截面上1~n段上反射鏡的傾角：α1,α2，……,αi，……,αn。單位為：秒。
   2) 計(jì)算平均值：

   3) 各點(diǎn)傾角減去平均值：
  
   4) 計(jì)算累加和：
 
    式中yi為截面上1~n點(diǎn)的直線度誤差，單位為μm；dx為橋板跨距，單位為mm。
    國家標(biāo)準(zhǔn)GB1985《形狀和位置公差》規(guī)定直線度可以按“兩端點(diǎn)連線法”評定，也可以采用“最小包容區(qū)域法”評定。對于后者：包容實(shí)際輪廓線且距離為最小的兩平行直線之間的距離為直線度。按該定義評定直線度的人工計(jì)算較為繁瑣，不過使用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算并不困難。
    三坐標(biāo)測量機(jī)對于光學(xué)表面的平直度，可以利用它本身的表面反射進(jìn)行非接觸測量。如圖3所示：五棱鏡將光電自準(zhǔn)直儀發(fā)出的光束折轉(zhuǎn)90°，射到被測表面上，再經(jīng)反射返回。五棱鏡裝在滑架上。滑架運(yùn)動，使光束掃過被測表面，光電自準(zhǔn)直儀記錄表面上各位置斜率變化，按“兩端點(diǎn)連線法”或“最小包容區(qū)域法”計(jì)算直線度。

     由于五棱鏡的幾何性質(zhì)，滑架非直線運(yùn)動造成的五棱鏡轉(zhuǎn)動，不會使入射到被測面的90°光線偏轉(zhuǎn)，從而不會引起測量誤差。由于是非接觸測量，因此無變形，也不損傷表面，具有較高的測量精度，特別適合測量長條形金屬研磨平面和玻璃平面。
三. 平面度的測量
     平面度測量（圖4），是將平面劃分為若干行和列及對角線，用自準(zhǔn)直儀測量每條線所在截面的直線度，利用各截面公共點(diǎn)聯(lián)系各組直線度數(shù)據(jù)，計(jì)算出整體平面度。由于敘述這種計(jì)算法的篇幅較大，且有專著論述，本文不再贅述。

    對平板等平面的平面度進(jìn)行測量，以便確定其平面度是否合格。而在某些場合我們還想進(jìn)一步了解平面度誤差的分布情況：何處凸起，何處凹陷，以便對凸起部分進(jìn)行研磨或鏟刮；或在平面上尋找平面度最佳區(qū)域，以便進(jìn)行高精度的測量工作。這就要求除以數(shù)值形式給出平面度，還希望將面的實(shí)際形狀用圖形表示出來。
    用計(jì)算機(jī)軟件對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，繪制三維形貌圖（圖5）能對實(shí)際面形作更為直觀和形象的描述[7]。等高線圖（圖6）可用于指導(dǎo)平面修整工作，等高線可被視為修整加工的區(qū)域線；也可指導(dǎo)尋找平面度最佳區(qū)域。

四. 平行度、垂直度的測量
    圖7是測量兩同側(cè)平面的平行度，使用一塊反光鏡貼在基準(zhǔn)面和被測面上，讀取兩個面的夾角。所用反光鏡兩個面應(yīng)相互平行，其中一個面為反光面。

    圖8是測量兩相對平面的平行度，使用一塊反光鏡貼在基準(zhǔn)面和被測面上，讀取兩個面的夾角。必須借助一塊五棱鏡將光束轉(zhuǎn)90°，測量右側(cè)面時，五棱鏡和反光鏡應(yīng)擺在圖中虛線位置。不要擔(dān)心五棱鏡擺放不正會帶來測量誤差，五棱鏡的幾何性質(zhì)決定了它即使捎有偏斜，通過的光線仍能準(zhǔn)確地折轉(zhuǎn)90°。

     圖9是測量兩平面的垂直度，使用一塊帶反光面的直角鐵貼在基準(zhǔn)面和被測面上，讀取兩個面的夾角。測量垂直面時必須借助一塊五棱鏡將光束轉(zhuǎn)90°。

五. 檢定角度測量儀器和分度裝置
     用自準(zhǔn)直儀和多面棱體配合使用，可以對角度測量儀器和分度裝置的示值進(jìn)行檢定。
     多面棱體是以底面為基面的直棱柱體（圖10），各面均與基面垂直，且被加工成鏡面，各面法線的夾角，被稱為“工作角”。使用時，多面棱體與被撿儀器同軸安裝，用自準(zhǔn)直儀依次照準(zhǔn)多面棱體的每一個鏡面，以各工作角為基準(zhǔn)，檢定儀器的角度示值。多面棱體的規(guī)格較多，除面數(shù)為：4、6、8、9、12、24、36、72外，還有13、17、23等質(zhì)數(shù)面多面棱體，由于360°不能被其整除，工作角名義值包含了度、分、秒，用其檢定角度儀器的示值時，能把測微器的誤差或細(xì)分誤差也包括在檢定結(jié)果之中，因此可以更能全面地評價儀器的準(zhǔn)確度。

圖11是以多面棱體為基準(zhǔn)，用自準(zhǔn)直儀檢定光學(xué)分度頭的示值誤差。

    多面棱體的檢定需要以多齒（端齒、鼠齒）分度臺為基準(zhǔn)，檢定同樣離不開自準(zhǔn)直儀（圖12）。

    多齒分度臺由上下兩塊齒數(shù)相等的端齒盤組成。齒的根部具有深槽，使齒富有彈性，即使齒的分度存在誤差，上下齒盤也能很好地吻合。根據(jù)“封閉原則”齒盤分度誤差的總和為零，上下齒盤嚙合后分度誤差得到了很好的平均。因此多齒分度臺比多面棱體的分度精度更高，分度誤差可控制在0.1?之內(nèi)。