r>[0065] 如图3所示，该平移部件的具体结构是：包括两个相互平行的导向槽一 81，两个导 向槽一 81之间滑动设有两个导向槽二82,两个导向槽二82上通过滑块83连接在测头基座 4底部。该平移部件通过相互垂直设置的导向槽一 81、导向槽二82来完成不同方向的直线 位移，导向槽二82可以沿着导向槽一 81进行滑动，测头基座4可以沿着导向槽二82进行 滑动，实现二维移动。当测球7与被测工件直接接触时，受到阻力，测头基座4相对导向槽 二82产生滑动，导向槽二82又相对导向槽一 81产生滑动，进而实现测头基座4在两个方 向的位移，这两个方向构成的平面，即为测头基座4的二维位移面。
[0066] 该二维线性测头还包括壳体9,两个激光源设置在测头基座4上，两个光电探测器 连接在壳体9内，该回复部件5为弹簧或簧片，其中回复部件5的一端连接在壳体9上、另 一端连接在测头基座4上。该壳体内包括两个激光源、两个光电探测器、测头基座、平移部 件以及回复部件，便于安装和拆卸。
[0067] 该直接入射式光臂放大型二维线性测头，利用两个激光源分别发射两束激光束， 每束激光束均为平行激光束，入射到两个光电探测器上，每个光电探测器能够感应对应激 光束的入射位置。当平移部件带动测头基座4做直线运动，即平移部件能够直线平移测头 基座4,则激光源与对应光电探测器距离发生变化，即两束激光束分别入射到对应光电探测 器上的位置也相应发生改变，根据几何关系，处理系统分别对每个激光束入射到对应光电 探测器上的入射位置变化值进行计算并分析，能够得到测头基座4在位于其直线位移方向 的位移变化值，进而能够实现该测头基座4在两个方向合成的二维位移测量，测头基座4发 生位移后通过回复部件能够回复至初始位置，便于下一次的测量。
[0068] 本发明所使用的光电探测器选用常用的位置敏感探测器。位置敏感探测器，英文 名称为Position Sensitive Detector，简称PSD，属于半导体器件，一般做成PN结构，其工 作原理是基于横向光电效应，能够用于位置坐标的精确测量，具有高灵敏度、高分辨率、响 应速度快和配置电路简单等优点。该位置敏感探测器分为一维位置敏感探测器和二维位置 敏感探测器，为了节约成本，本二维线性测头选用一维位置敏感探测器即可。其中一维位置 敏感探测器（简称一维PSD)，可探测出一个亮点在它的一个唯一方向的表面的移动。分别 将一维PSD安装在壳体9的X轴、Y轴，或者Y轴、Z轴，或者X轴、Z轴，以获得其在不同两 个垂直方向的位移值，并将其补偿到被测工件的测量值上，以获得该二维方向更准确的测 量值。
[0069] 如图5所示，为了调整激光束一 21、激光束二22对应在光电探测器一 31、光电探 测器二32上入射位置与角度，该光电探测器一 31、光电探测器二32在位于壳体9的侧面上 可旋转。每个光电探测器一 31、光电探测器二32旋转连接在壳体9上。可旋转的光电探 测器能够改变光电探测器与对应激光源的相对位置和夹角，从而改变了光电探测器测量测 头位移的放大倍数，两光电探测器能够改变测量基座4在位于不同方向的位移测量放大倍 数，以满足实际需要。
[0070] 该测头的测量原理如图4所示，为实现二维测量，在测头基座4的对应位置按照 图1分别构建X轴位移测量光路与Y轴测量光路，在测头基座4的左右两侧构建X轴测量 光路，在测头基座4的前后两侧构建Y轴测量光路，分别实现X方向位移与Y方向位移的测 量。测头基座4水平移动过程中，激光束入射在对应光电探测器的入射点发生变化，假设入 射激光与对应光电探测器的夹角为α度，当测头在水平方向平移距离为X时，光电探测器 一 31测量距离为y，那么，光电探测器一 31所测量得到的测头基座4入射面一 41的位移放 大倍数为ian⑷= 7.?.
[0071] 如图5所示，将光电探测器一 31旋转并倾斜一定角度，如Θ后，可以再次调整放 大倍数，图中明显可以看出在测头基座4平移相同的距离X时，倾斜后的一维位置敏感探测 器上两条入射激光束的入射位置发生了变化，二者的间距变大，二者的间距为X ?tana ^cos 0+x*tana ·??ηθ Μο^α-Θ)，此时，该光电探测器一31所测量得到的测头基座4位移放 大倍数为tana .cos Θ+tana .sinQ .COt(Ci-Q)c3可以根据不同的需要进行调整。
[0072] 测量时，将该二维测头安装在精密量仪上，由于测头基座4上连接测杆6和测球 7,测球7用于与被测工件直接接触进行定位瞄准而完成精密量仪测量，当测球7与被测工 件直接接触时，受到阻力而产生位移，测球7带动测头基座4在平移部件上产生位移，通过 两个激光源、两个光电探测器、处理系统配合，能够计算得到测球7的位移量，以补偿测球7 接触被测工件时位移导致的被测工件定位时的测量偏差，由于每个光电探测器能够得到一 个直线方向的位移量，通过两个光电探测器即能够得到在两个不同直线方向的位移量，以 获得被测工件在测头基座4在二维方向的更为准确的测量坐标，最高精度能够达到纳米级 另IJ，提高了二维线性测头的测量精度。该测头简化了结构，降低了生产成本，易于批量加工 制造。
[0073] 实施例2
[0074] 如图6所示，一种直接入射式光臂放大型二维线性测头，包括：
[0075] 两个激光源，用于发射两条激光束，即激光源一 11发射激光束一 21，激光源二12 发射激光束二22 ;
[0076] 两个光电探测器，即光电探测器一 31、光电探测器二32,分别用于接收激光束一 21、激光束二22 ;
[0077] 测头基座4,所述测头基座4上设有光电探测器一 31、光电探测器二32,以及用于 检测的测杆6和测球7;
[0078] 平移部件，用于使测头基座4做直线运动；
[0079] 回复部件5,用于将测头基座4回复至初始位置；
[0080] 处理系统，根据光电探测器一 31、光电探测器二32上所接收到的激光束一 21、激 光束二22入射位置变化值，计算得到测球7的位移变化值。
[0081] 其中，上述的两个光电探测器的入射面相互垂直设置，平移部件用于平移测头基 座4,即将测头基座4沿相对两个光电探测器的一个垂直平面（即图6中的水平面）做运 动，以实现激光束入射到对应光电探测器上的位置发生变化，以实现测头位移的测量。
[0082] 如图3所示，该平移部件的具体结构是：包括两个相互平行的导向槽一 81，两个导 向槽一 81之间滑动设有两个导向槽二82,两个导向槽二82上通过滑块83连接在测头基座 4底部。该平移部件通过相互垂直设置的导向槽一 81、导向槽二82来完成不同方向的直线 位移，导向槽二82可以沿着导向槽一 81进行滑动，测头基座4可以沿着导向槽二82进行 滑动，实现二维移动。当测球7与被测工件直接接触时，受到阻力，测头基座4相对导向槽 二82产生滑动，导向槽二82又相对导向槽一 81产生滑动，进而实现测头基座4在两个方 向的位移，这两个方向构成的平面，即为测头基座4的二维位移面。
[0083] 该二维线性测头还包括壳体9,两个激光源设置在测头基座4上，两个光电探测器 连接在壳体9内，该回复部件5