2,兩個導向槽二82上通過滑塊83連接在測頭基座 4底部。該平移部件通過相互垂直設置的導向槽一 81、導向槽二82來完成不同方向的直線 位移，導向槽二82可以沿著導向槽一 81進行滑動，測頭基座4可以沿著導向槽二82進行 滑動，實現(xiàn)二維移動。當測球7與被測工件直接接觸時，受到阻力，測頭基座4相對導向槽 二82產(chǎn)生滑動，導向槽二82又相對導向槽一 81產(chǎn)生滑動，進而實現(xiàn)測頭基座4在兩個方 向的位移，這兩個方向構成的平面，即為測頭基座4的二維位移面。
[0061] 該二維線性測頭還包括殼體9,兩個激光源固定在殼體9內(nèi)，兩個光電探測器連接 在殼體9內(nèi)，該回復部件5為彈簧或簧片，其中回復部件5的一端連接在殼體9上、另一端 連接在測頭基座4上。由于該測頭包括用于固定在精密量儀上的殼體9,殼體9上集成兩個 激光源、兩個光電探測器、平移部件，便于安裝和拆卸。
[0062] 該新型光臂放大式二維線性測頭，利用兩個激光源分別發(fā)射兩束激光束，每束激 光束均為平行激光束，入射到測頭基座4上，通過測頭基座4上的不同反射面反射出去，再 分別入射到兩個光電探測器上，每個光電探測器能夠感應對應激光束的反射位置。當測頭 基座4做直線運動，或測頭基座4與光電探測器一起做直線運動，以改變測頭基座4反射面 上的激光束反射點位置，從測頭基座4不同反射面反射出去的兩束激光束分別入射到對應 光電探測器上的位置也相應發(fā)生改變，處理系統(tǒng)分別對每個激光束入射到對應光電探測器 上反射位置變化值進行計算并分析，能夠得到測頭基座4在位于其直線位移方向的位移變 化值，進而能夠實現(xiàn)該測頭基座4在兩個方向合成的二維位移測量，測頭基座4發(fā)生位移后 通過回復部件5能夠回復至初始位置，便于下一次的測量。
[0063] 該測頭基座4為梯形臺體，所述反射面位于梯形臺體側面。梯形臺體的測頭基座 4其側面為平面，便于制造加工反射面，以及安裝測桿6和測球7,降低生產(chǎn)成本。測頭基座 4包括兩個反射面，該測頭基座4是橫截面逐漸減小的等腰梯形臺體，相鄰兩個側面作為反 射面。因此，兩個光電探測器位于豎直方向垂直設置，并且感應面正對測頭基座4的反射 面。便于安裝和調(diào)節(jié)。
[0064] 本實用新型所使用的光電探測器選用常用的位置敏感探測器。位置敏感探測器， 英文名稱為Position Sensitive Detector，簡稱PSD，屬于半導體器件，一般做成PN結構， 其工作原理是基于橫向光電效應，能夠用于位置坐標的精確測量，具有高靈敏度、高分辨 率、響應速度快和配置電路簡單等優(yōu)點。該位置敏感探測器分為一維位置敏感探測器和二 維位置敏感探測器，為了節(jié)約成本，本實施例選用一維位置敏感探測器即可。其中一維位置 敏感探測器（簡稱一維PSD)，可探測出一個亮點在它的一個唯一方向的表面的移動。分別 將一維PSD安裝在殼體9的X軸、Y軸，或者Y軸、Z軸，或者X軸、Z軸，以獲得其在不同兩 個垂直方向的位移值，并將其補償?shù)奖粶y工件的測量值上，以獲得該二維方向更準確的測 量值。
[0065] 如圖5所示，為了調(diào)整激光束一 21、激光束二22與對應的光電探測器一 31、光電 探測器二32的位置與角度，該光電探測器一 31、光電探測器二32在位于殼體9的側面上可 旋轉。每個光電探測器一 31、光電探測器二32旋轉連接在殼體9上，光電探測器一 31、光 電探測器二32在位于對應激光束一 21、激光束二22的入射光、反射光構成的平面上進行旋 轉?？尚D的光電探測器一 31、光電探測器二32能夠分別改變光電探測器一 31、光電探測 器二32和測頭基座4反射面的相對位置和夾角，從而能夠改變光電探測器測量測頭位移的 放大倍數(shù)，光電探測器一 31、光電探測器二32能夠改變測量基座在位于不同方向的位移放 大倍數(shù)，以滿足實際需要。
[0066] 該測頭的測量原理如圖4所示，為實現(xiàn)二維測量，在測頭基座4反射面一 41、反射 面二42對應位置按照圖1分別構建X軸位移測量光路與Y軸測量光路，在測頭基座4的 左右兩側構建X軸測量光路，在測頭基座4的前后兩側構建Y軸測量光路，分別實現(xiàn)X方 向位移與Y方向位移的測量。激光束沿豎直方向入射到測頭基座4上，光電探測器豎直方 向設置，假設測頭基座反射面5與水平面的夾角為β，反射激光與水平面夾角α度，那么 α =2β-90°，其中45° <β〈90°。因此，當測頭基座4水平移動過程中，激光束入射在 反射面上的入射點發(fā)生變化，當測頭在水平方向平移距離為X時，光電探測器一 31測量距 離為y，那么，光電探測器一 31所測量得到的測頭基座4反射面一 41的位移放大倍數(shù)為 = - e
[0067] 如圖5所示，將光電探測器一 31旋轉并傾斜一定角度，如Θ后，可以再次調(diào)整放 大倍數(shù)，圖中明顯可以看出在測頭基座4平移相同的距離X時，傾斜后的一維位置敏感探測 器上兩條反射激光束的反射位置發(fā)生了變化，二者的間距變大，二者的間距為X ^tanP ^os θ +X KanP ·??η θ ·?&η(β + Θ )，此時，該光電探測器一31所測量得到的測頭基座4位移放 大倍數(shù)為tanP ·ο〇8θ+?Βηβ ^sinQ ·?αη(β + θ)?？梢愿鶕?jù)不同的需要進行調(diào)整。
[0068] 測量時，將該二維測頭安裝在精密量儀上，由于測頭基座4上連接測桿6和測球7， 測球7用于與被測工件直接接觸進行定位瞄準而完成精密量儀測量，當測球7與被測工件 直接接觸時，受到阻力而產(chǎn)生位移，測球7帶動測頭基座4在平移部件上產(chǎn)生位移，通過激 光源、測頭基座4上的兩個反射面、兩個光電探測器、處理系統(tǒng)配合，能夠計算得到測球7的 位移量，以補償測球7接觸被測工件時位移導致的被測工件定位時的測量偏差，由于每個 光電探測器能夠得到一個直線方向的位移量，通過兩個光電探測器即能夠得到在兩個不同 直線方向的位移量，以獲得被測工件在測頭基座4的二維方向更為準確的測量坐標，最高 精度能夠達到納米級別，提高了二維線性測頭的測量精度。該測頭簡化了結構，降低了生產(chǎn) 成本，易于批量加工制造。
[0069] 實施例2
[0070] 如圖6、7所示，為本實用新型所述的一種新型光臂放大式二維線性測頭另一種結 構示意圖，包括：
[0071] 兩個激光源，用于發(fā)射兩條激光束，即激光源一 11發(fā)射激光束一 21，激光源二12 發(fā)射激光束二22 ;
[0072] 測頭基座4,包括至少兩個反射面，如圖7所示的反射面一 41、反射面二42,用于反 射每個激光源發(fā)射的激光束，測頭基座4上設有用于檢測的測桿6和測球7 ;
[0073] 兩個光電探測器，即光電探測器一 31、光電探測器二32,分別用于接收測頭基座4 上反射面反射的激光束一 21、激光束二22 ;
[0074] 平移部件，用于使測頭基座4做直線運動，或測頭基座4與光電探測器共同做直線 運動，以改變測頭基座4反射面上的所述激光束一 21、激光束二22反射點位置；
[0075] 回復部件5,用于將測頭基座4回復至初始位置，或將測頭基座4和每個所述光電 探測器回復至初始位置；
[0076] 處理系統(tǒng)，根據(jù)光電探測器一 31、光電探測器二32上所接收到的激光束一 21、激 光束二22反射位置變化值，計算得到測球7的位移變化值。
[0077] 與實施例1所不同的是，測頭基座4的形狀為長方體，該長方體可在平移部件上移 動，即長方體形測頭基座4設于平移部件的導向槽二82上，導向槽二82可滑動連接在兩個 導向槽一 81上，該長方體沿垂直方向設有兩個反射面，即反射面一 41、反射面二42,兩個反 射面