蔡司三坐标测量机接触式测头与扫描测头如何选择

　　其实要考察接触式测头与扫描测头两者之间的区别，需要从测量任务的特点来着手进行。众所周知，三坐标测量机能够进行从尺寸到形位公差的全方位测量，属于通用型检测设备。但是其中，单一的尺寸测量，如长度、直径、角度等，基本都可以通过简单的量具来测量，三坐标并无不可代替的显著优势;而行为公差的测量则牵涉到诸多方面，如测量基准、拟合方式、测量原则等，必须依靠三坐标测量机作为一个系统性的整体来进行，这也是三坐标测量机具有不可替代性的主要原因。

　　▲ 触发测头

　　我们以测量一个圆为例，分别评价其直径、位置度、圆度。众所周知，确定一个圆所需的*少测点数目是3个，这样就能拟合出一个理论圆，且该圆的圆度是0。在实际测量中，极少发生仅用3个点就确定被测圆的情况。即使是对于公差较大的非关键尺寸，都会至少采集4个点用以确定被测圆，以免受到干扰因素影响导致产生较大误差。诚然，对于单点误差分布比较均匀的圆(没有突变的奇异点)来说，测量4个点、8个点或是12个点对*终的直径和位置度影响很微小(在公差带不太小的情况下)，尤其是对采用*小二乘法拟合得到的圆;但是，采点数目对于圆度的影响确是不可忽略的。根据系统的分析和计算，要准确评价被测圆的圆度所需要的测点数目N不小于64。

　　这个测点数目给了我们很清楚的指示，如果被测零件的测量要求中有关于圆度的测量需求，那需要使用扫描测头。试想一下，如果1个圆的64个测点采用单点触发式测头来测量的话，其测量效率显然是难以让人接受的。从测量效率和合理性出发，事实上不仅是圆度，其它类型的形状公差测量都应采用连续扫描测头，否则难以准确地评价被测元素的形状公差。

　　▲ 扫描测头

　　根据以上分析，那是否可以理解为扫描测头是触发测头的升级版，在预算允许的前提下都尽量选择扫描测头呢?回答也是否定的。扫描测头在进行单点触发采点时，其工作方式与触发式测头有很大的区别。触发式测头的采点是在测头触发开始时发生的;而扫描测头则是采用模拟信号转换的方式，其单个采点是在测头触发结束、测针离开物体表面时发生的。这两种不同的采点方式造成的*显而易见的区别就是触发测头采点速度显著高于扫描测头。触发测头的采点给人的感觉是“一碰即退”，而扫描测头采点则是测针碰到工件后，会短暂粘滞在工件表面，然后缓慢回退至离开工件表面。因此，当没有扫描测量需求时，用触发式测头在测量效率上反而要高于扫描测头。

　　另外值得一提的是，一些特定功能必须依靠扫描测头才能实现，例如“自定心”。“自定心”的应用场合一般是用于寻找小孔的中心点、槽的底部等等，这就要求测头具备搜索功能，直至测头的模拟信号达到一个符合条件的稳定状态后才进行采点，这个功能是“一碰即退”的触发测头无法实现的。

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