触发测头和扫描测头选择技巧
机床测头的测针如何选择
机床的精度一直在所有机床行业人士不懈追求的一大要素，数控机床除了依靠自身的材质和优质的工艺外，还可以使用机床测头来提高机床的加工精度。
要想利用好机床测头，就必须选择合适的机床测头测针，才能保证机床测头发挥出其精确、精密、高效的测量功能。
因此，机床测头测针的选择是十分重要的。
机床测头可安装在数控车床、加工中心、数控磨床等大多数数控机床上。
在加工循环中不需人为介入，直接对刀具或工件的尺寸及位置进行测量，并根据测量结果自动修正工件或刀具的偏置量，使同样的机床能加工出更高精度的零件。
作为与机床测头搭配使用的重要数控机床测量系统重要组件，机床测头测针主要是由测球、测杆、测柄三部分组成，是机床测头中作为触发式传感器的测量时的重要执行原件。
测针一般根据测球可分为红宝石测针、陶瓷测针和不锈钢钢测针，而根据测杆材料的又可分为陶瓷杆测针、碳化钨测针、不锈钢杆测针、碳纤维测针四类。
不同类型的机床测头测针也会影响到机床测头的测量结果。
因此在选择机床测头测针的时候应该学会选择最佳的选择方案。
首先，根据加工材料的不同来选择相应的机床测头测针。
比如当我们测量比较硬的工件时候，我们可以选择刚性较好的不锈钢测针或碳化钨测针，以确保机床测头测针在探测测量中不会出现弯曲等或弯曲量降至最低等状况。
再比如测量一些特定材料加工件时，我们要时刻注意避免机床测头测针与相应材料出现粘附磨损。
测量铝材或铸铁材料的加工件时，若选择红宝石机床测头测针会让测针测球上出现粘附磨损现在，导致测量不精确。
其次，根据制造商需要达到的测量精度要求选择机床测头测针。
一般情况下，选择测杆越短，测球直径越大或测针组件数越少的测针，机床测头的测量精度就越高。
因为，机床测头测针的测杆越长，越容易出现弯曲或变形，影响机床测头测量探测结果。
而选择测球直径大，是因为测球直径越大越可以减少接触测量时导致测杆出现碰撞而导致误触发，并且还可以有效的减小相应测量工件表面粗糙度对测量精度的影响。
三坐标测量
错误的触测方向
正确的触测方向
Probe Dia Angle Error
1.0° 5.0° 10.0° 15.0° 20.0°
0.5
0.0000 0.0010 0.0039 0.0088 0.0160
1.00
2.00
3.00
4.00
Magnitude of error introduced by not probing normal to surface
坐标系类型
三坐标测量中常使用三种类型坐标系：直角坐 标系、极坐标系和球坐标系。
由于直角坐标系可用线性转换矩阵实现坐标变 换，故在三坐标测量机中大都以直角坐标系作为 坐标系转换基础。
直角坐标系：指由三条数轴相交于原点且相互 垂直建立的坐标系，又称笛卡尔直角坐标系。
三坐标测量机坐标系分类
第一种分类：
机器坐标系：三坐标测量机测头所在位置为原点，以X、Y、Z坐标 轴构成的直角坐标系。
零件坐标系：指在被测工件上建立起来的坐标系，是为了修正被测 工件摆放误差而建立的坐标系。
第二种分类：
Z
直角坐标系：X、Y、Z
Y
极坐标系： A(极角)、 R(极径)、 H(深度值即Z值)
X zH
Zy
X
A
x
R
建立直角坐标系
作为当前的工作平面。“最近的CRD平面”这个窗口接受 从元素数据区拖放平面元素. 这种情况下平面元素用来做 计算和探头补偿。 探头补偿需要工作平面的元素有：点元素和边界点元素； 计算需要工作平面的元素有：直线元素, 圆元素, 弧元素, 椭圆元素, 键槽元素和曲线元素；
▪ 对于其他所有元素, 工作平面选择窗口会自动隐藏起来；
又称为开关测头，测头的主要任务是探测零件并发出锁存信号，实时的锁存 被测表面坐标点的三维坐标值。 扫描测头（Scanning Probe）:
测头与测针的选择和使用
测头与测针的选择和使用随着工业发展对千变万化而又复杂的加工件要求日益提高，精度检验的要求就更加严苛。
质量保证和坐标测量技术在这些过程中发挥着关键作用。
其中影响量测结果的重要因素除了三坐标测量机机体本身的设计之外，测头与测针的选择和使用在工业测量技术中发挥着重大作用，也是非常关键的要素。
遗憾的是，大部分的使用者都忽略了如更换测头上的测针这种不起眼的操作，其可能对实际精度造成的巨大影响，导致测量结果发生较大的变化。
在实际的测量过程中，对测针的正确选择是一门非常重要的课题，如果使用的测球球度差、位置不正、螺纹公差大，或因设计不当使测量时产生过量的绕度变形，则很容易降低测量效果。
以下为一个典型示例：符合ISO 10360-2 (MPEP)的典型测量误差，用配5 级测球的测针测得：MPEP=1.70μm。
此数字通过测量25 个离散点得出，每个离散点都被估算为25 个单独的半径，半径的变化范围是MPEP 值。
测球圆度对此产生直接影响，因此在该示例中把5 级测球换成10 级后，该值增加了0.12μm，并使测量误差增加了7% MPEP=1.82μm（注：5 级测球球度=0.13μm；10 级测球球度=0.25μm）选择测针时一定要非常谨慎，以确保最适合您的测量应用。
被测工件的外型特征将决定要采用的测针类型和大小，在所有情况下测针的最大刚度和测球的球度至关重要。
大多数测针的测尖是一个球头，最常见的材料是人造红宝石。
此类测尖圆度的任何误差都可能成为坐标机测量不确定度的一个影响因素，这很可能造成坐标机精度降低达10%。
两种最常用的测球指标是5 级和10 级（等级越低测球越好）。
测球等级由5 级“降”到10 级，测针可能会节约些许成本，但极有可能对高精度的要求造成威胁。
测针球头材质除红宝石外，还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。
在扫描应用中最为明显，如以红宝石测针来扫描铝材或铸铁，两种材料之间的相互作用。
蔡司三坐标教程
坐标系建立与校准
选择合适的测头
根据测量需求选择合适的测头， 并进行测头校准，确保测量精度。
建立坐标系
在测量空间中建立合适的坐标系， 通常选择工件上的三个基准点进
行定位。
校准坐标系
使用标准件对建立的坐标系进行 校准，确保坐标系的准确性和稳
定性。
工件装夹与定位
选择合适的装夹方式
根据工件的形状和尺寸选择合适的装夹方式，确保工件在测量过 程中的稳定性和准确性。
接触式测量的优点
测量精度高，稳定性好。
接触式测量的缺点
测头易磨损，测量速度较慢。
非接触式测量原理
光学测量
利用光学原理，如激光干涉、影 像处理等，对工件表面进行测量。
气动测量
通过空气喷嘴与工件表面的距离 变化，测量工件尺寸。
非接触式测量的优点
无需接触工件，无磨损问题，测 量速度快。
非接触式测量的缺点
原理
蔡司三坐标测量机采用测头接触或非接触方式，通过测量被测物体表面点的三 维坐标值，经过计算机数据处理，实现对物体几何形状、尺寸和位置的全面评 价。
发展历程及现状
初始阶段
20世纪初，三维坐标测量技术开始萌芽。
发展阶段
20世纪中后期，随着计算机技术的进步，三维坐标测量技术得到快速 发展。
成熟阶段
21世纪初至今，蔡司三坐标测量机在精度、速度和自动化程度等方面 取得显著进步。
测量软件
提供全面的测量功能，包括几何元素 测量、形位公差评定、逆向工程等， 支持多种CAD数据格式导入和导出。
03 蔡司三坐标测量原理及方法
接触式测量原理
01
02
03
04
触发式测量
通过测头与工件表面接触，产 生触发信号，记录当前坐标值。
选择触发测头和扫描测头的技巧
选择触发测头和扫描测头的技巧测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。
此外，不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
测头可分为接触式和非接触式（激光等类型）。
目前主要用接触式测头，接触式测头又可分为开关式（触发式或动态发讯式）与扫描式（比例式或静态发讯式）两大类开关测头的实质是零位发讯开关，以TP6（ RENISHAW为例，它相当于三对触点串联在电路中，当测头产生任一方向的位移时，均使任一触点离开，电路断开即可发讯计数。
开关式结构简单，寿命长（106〜107）、具有较好的测量重复性（0.35〜0.28卩m，而且成本低廉，测量迅速，因而得到较为广泛的应用。
扫描式测头实质上相当于X、Y、Z个方向皆为差动电感测微仪，X、Y、Z三个方向的运动是靠三个方向的平行片簧支撑，是无间隙转动，测头的偏移量由线性电感器测出。
扫描式测头主要用来对复杂的曲线曲面实现测量。
非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。
激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。
测头在距离检测工件一定距离（比如50mm，在其聚焦点!5mm范围内进行测量，采点速率在200点/秒以上。
通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。
视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。
一些诸如印刷线路板、触发器、垫片或直径小于0.1m m的孔可采用视频测头进行测量。
操作者可将检测工件表面放大50 倍以上，采用标准的或可变换的镜头实现对细小工件的测量。
以下就如何进行触发和扫描测头提出建议：什么时侯用触发式测头？1.零件所被关注的是尺寸（如小的螺纹底孔）、间距或位置，而并不强调其形状误差（如定位销孔）;2.或你确信你所用的加工设备有能加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的，特别是由于对离散点的测量;3.触发式测头比扫描测头快，触发测头体积较小当测量空间狭窄时测头易于接近零件;4.一般来讲触发式测头使用及维修成本较低;在机械工业中有大量的几何量测量, 所关注的仅是零件的尺寸及位置，所以目前市场上的大部分测量机，特别是中等精度测量机，仍然使用接触式触发测头。
三坐标测量机触发式测头误差分析
２１年 ４ ０１ 月
三坐标测 量机触发式测 头误差分析
张心 明 崔连 柱
（ 春 理 工 大 学 ， 吉 林 长 春 １０ ２ ） 长 ３ ０ ２
摘
要：通过对三坐标测量机 中广泛使用的触发式测头 的简化模型进行受力分析 ， 通过对测头模型预行程变化的定
．
量 分析 ，得 到 影 响 预 行程 的 因素 。
Hale Waihona Puke ｉｏ ｆｃ ｓ ０ ｃ ｓ ｓ ￣ ＋ｋ ｉｆ 。由于 旋转 角 ｃ ｓ ｏ ￣ ＋ｊ ｏ ｆ ｉ ｏ ｌ ｏ ｌ ｎｏ ｓｌ ｎ
ｆ非常 小 ， 因此 由于 旋转 所产 生 的位 移 量 可 以用
Ｒ 表 示 。所 以旋转 位移 可 以表示 为 ： ｄ ＝Ｒ （ｃ ｓ ｃ ｓｏ＋ Ｒ ｒｉｏ ｆ ｏ ￣ ｌ ｏ
的三 条 圆柱腿 与三对 触 点均保 持接触 ；当测杆 的 球状 端部 与工件接 触 时，不论受 到 ｘ、Ｙ、ｚ哪个 方 向的接 触力 ，至少 会 引起 一个 圆柱 腿与 触点 脱
． ．
‘
・
离接触 ，从 而 引起 电路 的断开 ，产 生 阶跃信 号 ， 通过采 样 电路 ，将沿 三个轴 方 向的坐 标数据 存储 处理 。 同时一个 与测 杆 同轴 的弹 簧提 供预 载 ， 以 测 头 凸角存在 的原因是 触发 式测 头 的三 点设
采集一 个测 量数据 。可见测 头 的性能 直接影 响测
量精度 和测 量效率 。触 发式 测头 结构 简单 、成本 低 ，可 用于 高速测 量 ，所 以广泛 应用 于现代 三坐 标测量 机 中 。但 由于 其精度 稍低 ，而 且不 能 以接 触状态 停 留在工件 表 面 ，因而只 能对 工件表 面作 离散 的逐 点测 量 ，不能作 连续 的扫描测 量 。
触发式测头的类别及原理介绍
触发式测头的类别及原理介绍触发式测头是一种广泛应用于机械制造、电子制造等领域，用于测量工件表面和尺寸的检测工具，其主要特点是能够快速、准确地测量并输出数据。
本文将对触发式测头的类别及原理进行详细介绍。
触发式测头的类别触发式测头通常分为两种类型：机械式测头和电气式测头。
机械式测头机械式测头的工作原理是通过机械接触进行测量。
其中，比较常见的机械式测头有机械测高仪、球式测头和角度式测头等。
1.机械测高仪机械测高仪是一种使用非常广泛的机械式测头，其主要作用是测量工件表面的高度差。
机械测高仪具有测量精度高、结构简单、价格低廉等特点。
其工作原理是通过机械划痕来检测工件表面高度差，其划伤深浅与工件表面高度差成线性关系，通过观察特定的刻度线测量高度差。
2.球式测头球式测头也是一种机械式测头，其主要作用是测量工件表面曲率半径。
球式测头的测量精度较高，能够测量各种曲率半径的工件。
其工作原理是在工件表面冲击一个小小的球体，通过观察球体与工件的接触情况进行测量。
3.角度式测头角度式测头属于机械式测头的一种，其主要作用是测量工件表面的角度。
角度式测头结构简单，测量精度高，适用于多种工件。
其工作原理是使用两个分别垂直于测量方向的平面角度计来测量工件表面的倾斜角度。
电气式测头电气式测头的工作原理是通过非线性电容效应测量工件表面高度或曲率。
其主要特点是接触力小、非侵入性强、扫描速度快等。
其中，比较常见的电气式测头有激光位移传感器和接触式扫描头等。
1.激光位移传感器激光位移传感器是一种电气式测头，其主要作用是测量工件表面的高度差。
激光位移传感器采用光学原理进行测量，能够对工件表面进行无损检测，测量精度高。
其工作原理是通过激光射线对工件表面进行扫描，同时检测激光反射后的光路长度差，从而得出工件表面高度差。
2.接触式扫描头接触式扫描头是一种电气式测头，其主要作用是测量工件表面的曲率半径。
接触式扫描头采用微小的探针来测量工件表面，其具有高精度、高速度等特点。
三坐标机基础
5 输出 X = 5 Y=5 Z=5
基本几何元素 直线
最小点数: 2 位置: 矢量: 重心 第一点到最后一点。 直线度 2维/3维
Z
5
2
1
形状误差: 2维/3维:
Y
5
输出 X = 2.5 Y=0
I = -1 J=0
X
5
Z=5
K=0
基本几何元素
圆
最小点数: 位置: 中心 矢量*: 相应的截平面矢量 形状误差: 2维/3维: 圆度 2维 Z=0 K=1 3 5
P ro b e D ia A n g le E rro r 1 .0 ° 5 .0 ° 1 0 .0 ° 1 5 .0 ° 2 0 .0 °
0 .5 0 .0 0 0 0 0 .0 0 1 0 0 .0 0 3 9 0 .0 0 8 8 0 .0 1 6 0
1 .0 0 2 .0 0 3 .0 0 4 .0 0 M a g n it u d e o f e rro r in t ro d u c e d b y n o t p ro b in g n o rm a l t o su rfa c e 0 .0 0 0 1 0 .0 0 0 2 0 .0 0 0 2 0 .0 0 0 3 0 .0 0 1 9 0 .0 0 3 8 0 .0 0 5 7 0 .0 0 7 6 0 .0 0 7 7 0 .0 1 5 4 0 .0 2 3 1 0 .0 3 0 9 0 .0 1 7 6 0 .0 3 5 3 0 .0 5 2 9 0 .0 7 0 9 0 .0 3 2 1 0 .0 6 4 2 0 .0 9 6 3 0 .1 2 8 4
坐标系类型 三坐标测量中常使用三种类型坐标系：直角坐 标系、极坐标系和球坐标系。 由于直角坐标系可用线性转换矩阵实现坐标变 换，故在三坐标测量机中大都以直角坐标系作为 坐标系转换基础。 直角坐标系：指由三条数轴相交于原点且相互 垂直建立的坐标系，又称笛卡尔直角坐标系。
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触发测头和扫描测头的选择技巧测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。
此外，不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
测头可分为接触式和非接触式（激光等类型）。
目前主要用接触式测头，接触式测头又可分为开关式（触发式或动态发讯式）与扫描式（比例式或静态发讯式）两大类开关测头的实质是零位发讯开关，以TP6（RENISHAW）为例，它相当于三对触点串联在电路中，当测头产生任一方向的位移时，均使任一触点离开，电路断开即可发讯计数。
开关式结构简单，寿命长（106~107）、具有较好的测量重复性（0.35~0.28μm），而且成本低廉，测量迅速，因而得到较为广泛的应用。
扫描式测头实质上相当于X、Y、Z个方向皆为差动电感测微仪，X、Y、Z三个方向的运动是靠三个方向的平行片簧支撑，是无间隙转动，测头的偏移量由线性电感器测出。
扫描式测头主要用来对复杂的曲线曲面实现测量。
非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。
激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。
测头在距离检测工件一定距离（比如50mm），在其聚焦点!5mm范围内进行测量，采点速率在200点/秒以上。
通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。
视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。
一些诸如印刷线路板、触发器、垫片或直径小于0.1mm的孔可采用视频测头进行测量。
操作者可将检测工件表面放大50倍以上，采用标准的或可变换的镜头实现对细小工件的测量。
以下就如何进行触发和扫描测头提出建议：什么时侯用触发式测头？1. 零件所被关注的是尺寸（如小的螺纹底孔）、间距或位置，而并不强调其形状误差（如定位销孔）;2. 或你确信你所用的加工设备有能加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的，特别是由于对离散点的测量;3. 触发式测头比扫描测头快，触发测头体积较小当测量空间狭窄时测头易于接近零件;4. 一般来讲触发式测头使用及维修成本较低; 在机械工业中有大量的几何量测量,所关注的仅是零件的尺寸及位置，所以目前市场上的大部分测量机，特别是中等精度测量机，仍然使用接触式触发测头。
什么时侯用扫描式测头？1. 应用于有形状要求的零件和轮廓的测量：扫描方式测量的主要优点在于能高速的采集数据，这些数据不仅可以用来确定零件的尺寸及位置，更重要的是能用众多的点来精确的描述形状、轮廓，这特别适用于对形状、轮廓有严格要求的零件，该零件形状直接影响零件的性能(如叶片、椭圆活塞等); 也适用于你不能确信你所用的加工设备能加工出形状足够好的零件,而形状误差成为主要问题时；2. 高精度测量：扫描测头对离散点测量是匀速或恒测力采点，其测点精度可以更高；由于扫描测头可以直接判断接触点的法矢，对于要求严格定位、定向测量的场合，扫描测头对离散点的测量也具有优势;3. 对于未知曲面的扫描，亦即称为数字化的场合下，扫描测头显示出了它的独特优势:因为数字化工作方式时，需要大量的点，触发式测头的采点方式显得太慢;由于是未知曲面，测量机运动的控制方式亦不一样，即在“探索方式”下工作：测量机根据巳运动的轨迹来计算下一步运动的轨迹、计算采点密度等。
选择测头的几点考虑：1. 在可以应用接触式测头的情况下，慎选非接触式测头；2. 在只测尺寸、位置要素的情况下尽量选接触式触发测头；3. 考虑成本又能满足要求的情况下，尽量选接触式触发测头；4. 对形状及轮廓精度要求较高的情况下选用扫描测头;5. 扫描测头应当可以对离散点进行测量；6. 考虑扫描测头与触发测头的互换性（一般用通用测座来达到）；7. 易变形零件、精度不高零件、要求超大量数据零件的测量，可以考虑采用非接触式测头;8. 要考虑软件、附加硬件（如测头控制器、电缆）的配套。
扫描测头的优势及劣势：优 势： 1、适于形状及轮廓测量；2、采点率高；3、高密度采点保证了良好的重复性、再现性（GR&R）；4、更高级的数据处理能力；劣 势：1、比触发测头复杂；2、对离散点的测量较触发测头为慢；3、高速扫描时由于加速度而引起的动态误差很大，不可忽略，必须加以补偿；4、测尖的磨损必须注意。
触发测头的优势及劣势：优 势：1. 适于空间棱柱形物体及己知表面的测量；2. 通用性强,3. 有多种不同类型的触发测头及附件供采用；4. 采购及运行成本低；5. 应用简单;6. 适用于尺寸测量及在线应用；7. 坚固耐用；8. 体积小，易于在窄小空间应用9. 由于测点时测量机处于匀速直线低速运行状态，测量机的动态性能对测量精度影响较小；劣 势：测量取点率低如何选用合适的探针关心点触之间的精度-如何选用合适的探针进行有效探测的关键因素之一是进行测头探针的选择，是否能够触测到特征并在接触时保证一定的精度是使用者应当重点考虑的事情。
目前，探针的种类很多，包括了各种形状和不同的制作材料。
本文将重点对探针的主要细节进行描述，以帮助您为不同的检测任务选择合适的探针。
什么是探针？探针是坐标测量机的一部分，主要用来触测工件表面，使得测头的机械装置移位，产生信号触发并采集一个测量数据。
一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。
通过需要测量的特征，您可以判断应当使用探针的类型和尺寸。
在测量过程中，要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。
探针几个主要的术语A：测针直径B：总长C：杆直径D：有效工作长度 (EWL)总长：指的是从探针后固定面到测尖中心的长度有效工作长度 (EWL)：指的是从测尖中心到与一般测量特征发生障碍的探针点的距离选择探针的原则为保证一定的测量精度，在对探针的使用上，您需要：探针长度尽可能短：探针弯曲或偏斜越大，精度将越低。
因此在测量时，尽可能采用短探针。
连接点最少：每次将探针与加长杆连接在一起时，您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。
因此在应用过程中，尽可能减少连接的数目。
使测球尽可能大主要原因有两个：1，使得球/杆的空隙最大，这样减少了由于“晃动”而误触发的可能2，测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响RENISHAW探针系列介绍测球材质红宝石最常见的测球的材料是红宝石，因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。
红宝石球具有良好的表面光洁度，并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。
只有极少的情况不适宜采用红宝石球，如下两种情况下，推荐采用其他材料制成的测尖：第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。
主要原因在于材料吸引，基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。
在这种情况下，一个较好的选择是氮化硅。
第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描，这时会在红宝石表面产生“磨损”。
在这种情况下，推荐使用氧化锆球。
氮化硅氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。
它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷，并可加工成高精度的球，并进行高度表面抛光。
氮化硅与铝材料不吸引，因此不会产生红宝石球上出现的磨损。
但是，氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损，因此其应用最好定义为测量铝。
氧化锆氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料，其硬度和耐磨性接近红宝石，基于其表面属性，使其是扫描钢工件表面的理想选择。
测杆材质钢探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成，大多具有2mm或更多的测球直径，杆长度可达到30mm。
在这种情况下，不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
碳化钨碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下，或者是超长达到50 mm杆情况下具有最好的刚性。
在这种情况下，重量会成为影响因素，因为弯曲会造成刚性损失。
陶瓷在测球直径大于3 mm的情况下，或者是长度大于30 mm，陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。
较碳化钨，重量更轻，同时由于在碰撞过程中易碎，而为测头提供更好的保护。
碳纤维 (RENISHAW GF)有许多等级的碳纤维材料，RENISAHW GF具备良好的硬度指标，在纵向和扭矩方面，同时具有特别轻的重量。
RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说，具有最佳的刚性质量比。
探针的形状直探针结构最简单的探针系统包括球度非常好的工业红宝石球，杆材料可以选择。
红宝石是非常硬的材料，做成的探针的磨损量最小。
它的密度也非常低，这样针尖质量最小，从而可以避免由于机器运动或振动而造成的探针误触发。
使用的杆可以有多种材料可供选择 – 不锈钢，碳化钨，陶瓷和各种特殊的碳纤维材料“Renishaw GF”。
– 这些结构简单的红宝石探针更适合于多种检测应用场合。
探针的有效的工作长度（EWL）是杆在触测被测元素之前红宝石球的变动范围。
如何来选择球的尺寸和探针的EWL是由待检测的元素的尺寸决定的。
尽可能选择大的红宝石探针球和尽可能短的杆，可以保证最大的球/杆距离，这样可提供更有效的EWL。
使用更大一些的红宝石球可以降低待测组件表面粗糙度的影响。
当使用长的探针和加长杆组合来测量时，不推荐使用标准的动态触测测头，由于这种情况下使用时探针容易弯曲变形，刚性会降低，精度也会损失。
这和使用其他类型的测头如允许有弹性变形的测头，它们的触测力非常低，允许使用长的探针和加长杆组合，而不会带来明显的精度损失。
星型探针这些探针组合在一起允许你使用多探针测头来测量复杂的元素和孔。
四个或五个红宝石探针安装在刚性的不锈钢中心上。
可提供标准尺寸探针，也可以选择不同的探针，你可以使用五方向探针和任一个RENISHAW 提供的探针来组合星型测头。
星型探针可用于检测多种不同的元素。
使用多探针测头可以有效降低检测时间。
减少在测量诸如边缘或凹槽等内部特征时移动测头到极限点的需要。
可以使用星型测头在Z方向进行有效的检查，这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。
星型探针上的每个探针都要求校准，这和单探针校准方式一样。
圆盘探针这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽，通常用星型测头是探测不到的。
可以将它们想象成球度非常好的球“截面”，有多种直径选择和厚度选项。
所有的旋转调整和增加中心探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围，使其具有柔性和易于使用。
用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有效的。
然而，使用球型探争时，球表面的小区域接触工件，而薄的圆盘却要求精细的角度校正，以便保证正确地触测待测工件。
简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据（通常在环行量规中），但只限制在X 和 Y 两个方向中。
考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形，圆盘也允许有带螺纹的中心以便可以固定中心测杆（接近圆盘也是有限的）。
特殊应用的探针多种专用探针可以用来测量多类元素诸如：螺纹体，薄截面材料，工具箱以及其他专业应用。
圆柱探针用于探测薄壁材料的孔。
此外，各种带螺纹的元素可以被探测，螺纹中心被定位。