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測頭部分是二維、三維測量機的重要部件，測頭根據其功能有：觸發式、掃描式、非接觸式（激光、光學）等。

觸發式測頭：是使用多的一種測頭，其工作原理是一個開關式傳感器。當測針與零件產生接觸而產生角度變化時，發出一個開關信號。這個信號傳送到控制系統后，控制系統對此刻的光柵計數器中的數據鎖存，經處理后傳送給測量軟件，表示測量了一個點。

掃描式測頭：有兩種工作模式：一種是觸發式模式，一種是掃描式模式。掃描測頭本身具有三個相互垂直的距離傳感器，可以感覺到與零件接觸的程度和矢量方向，雷頓三坐標精度校準，這些數據作為測量機的控制分量，九龍坡雷頓三坐標，控制測量機的運動軌跡。掃描測頭在與零件表面接觸、運動過程中定時發出信號，采集光柵數據，并可以根據設置的原則過濾粗大誤差，稱為“掃描”。掃描測頭也可以觸發方式工作，這種方式是高精度的方式，與觸發式測頭的工作原理不同的是它采用回退觸發方式。

非接觸式激光測頭：設計這種小巧、高精度、非接觸式激光測頭，與影像測量機一起使用。該掃描測頭自動調節至工件表面特征以提供準確的測量。根據環境和工件材質自動調節激光強度和相機感光度，以便更簡單且舒適地進行激光掃描。改進的測頭在無干擾的情況下提高了測量速度和精度。

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