CN204988188U - 新型光臂放大式二维线性测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型光臂放大式二维线性测头，包括用于发射两条激光束的两个激光源；用于反射每束激光束的测头基座，测头基座设有至少两个反射面以及测杆和测球；用于接收两条反射激光束的两个光电探测器；用于使测头基座，或光电探测器与测头基座一起，做直线运动的平移部件，以改变测头基座反射面上的两条激光束反射点位置的平移部件；用于将测头基座回复至初始位置的回复部件；用于计算获得测球位移变化值的处理系统。该二维线性测头通过两个光电探测器能够得到在两个不同直线方向的位移量，以补偿被测工件定位时的测量偏差，获得更为准确的测量坐标，提高了测量精度，简化了结构，降低了生产成本，易于批量加工制造。

Description

新型光臂放大式二维线性测头

技术领域

本实用新型涉及一种精密测量技术领域，特别涉及一种新型光臂放大式二维线测头。

背景技术

测头是精密量仪的关键部件之一，作为传感器提供被测工件的几何位置信息，测头的发展水平直接影响着精密量仪的测量精度与测量效率。精密测头通常分为接触式测头与非接触式测头两种，其中接触式测头又分为机械式测头、触发式测头和扫描式测头；非接触式测头分为激光测头和光学视频测头。

机械式测头是精密量仪使用较早的一种测头。该测头通过测头测端与被测工件直接接触进行位置测量，主要用于手动测量。该类测头结构简单、操作方便，其缺点在于精度不高，测量效率低，目前很少用于工业测量领域。当前工业领域广泛使用的精密测头是触发式测头。触发式测头的测量原理是当测头测端与被测工件接触时精密量仪发出采样脉冲信号，并通过仪器的处理系统锁存此时测端球心的坐标值,以此来确定测端与被测工件接触点的坐标。该类测头具有结构简单、使用方便、及较高触发精度等优点，是三维测头中应用最广泛的测头。但该类测头的缺点在于：存在各向异性(三角效应)，或者接触式测头在接触被测工件时因为阻力而产生微小位移从而导致测头的位移偏差，限制了其测量精度的进一步提高，最高精度只能达零点几微米。另一方面，由于触发式测头测量原理决定了其测量过程为单点测量，测量效率低，限制了其推广使用。

当前应用最广的测头类型为扫描式测头，该类测头输出量与测头偏移量成正比，作为一种精度高、功能强、适应性广的测头，同时具备工件单点测量和连续扫描测量的功能。该类测头的测量原理是测头测端在接触被测工件后，测头由于接触力的作用发生位移，测头的转换装置输出与测杆的微小偏移成正比的信号，该信号和精密量仪的相应坐标值叠加便可得到被测工件上点的精确坐标。若不考虑测杆的变形，扫描式测头是各向同性的，故其精度远远高于触发式测头。但是该类测头的缺点是结构复杂，制造成本高，目前世界上只有少数公司可以生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的机械式测头和触发式测头精度不高，以及扫描式测头结构复杂、成本较高的上述不足，提供一种结构简单、测量精度高的新型光臂放大式二维线性测头，该二维线性测头能够在已知平面内移动，补偿测球接触被测工件时测球位移导致的被测工件定位时的测量偏差，获得被测工件更为准确的测量坐标。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种新型光臂放大式二维线性测头，包括：

两个激光源，用于发射两条激光束，即激光源一发射激光束一，激光源二发射激光束二；

测头基座，包括至少两个反射面，用于反射每个所述激光源发射的激光束，所述测头基座上设有用于检测的测杆和测球；

两个光电探测器，即光电探测器一、光电探测器二，分别用于接收所述测头基座上反射面反射的激光束一、激光束二；

平移部件，用于使所述测头基座做直线运动，或用于使所述测头基座与光电探测器共同做直线运动，以改变所述测头基座反射面上的所述激光束一、激光束二反射点位置；

回复部件，用于将所述测头基座回复至初始位置，或将所述测头基座与光电探测器共同回复至初始位置；

处理系统，根据所述光电探测器一、光电探测器二上所接收到的两条激光束反射位置变化值，计算得到所述测球的位移变化值。

该新型光臂放大式二维线性测头，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，入射到测头基座上，通过测头基座上的不同反射面反射出去，再分别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反射位置。当平移部件带动测头基座做直线运动，即平移部件能够直线平移测头基座，或者同时分别平移测头基座和光电探测器，以改变测头基座反射面上的激光束反射点位置，测头基座不同反射面反射出去的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，处理系统分别对每个激光束入射到对应光电探测器上的反射位置变化值进行计算并分析，能够得到测头基座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在两个方向合成的二维位移测量，测头基座发生位移后通过回复部件能够回复至初始位置，或所述测头基座与光电探测器共同发生位移后通过回复部件回复至初始位置，便于下一次的测量。

将该二维线性测头安装在精密量仪上，由于测头基座上连接测杆和测球，测球用于与被测工件直接接触进行定位而完成精密量仪测量，当测球与被测工件直接接触时，受到阻力而产生位移，测球带动测头基座在平移部件上产生位移，通过激光源、测头基座上的两个反射面、两个光电探测器、处理系统配合，能够计算得到测球的位移量，以补偿测球接触被测工件时测球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的二维方向上更为准确的测量坐标，最高精度能够达到纳米级别，该测头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。

优选地，所述平移部件用于平移所述测头基座。

优选地，两个所述光电探测器的反射面相互垂直设置，所述平移部件用于将所述测头基座沿相对两个所述光电探测器的垂直平面做运动，以实现激光束入射到测头基座反射面上入射点的变化，进而实现反射到对应光电探测器上的位置发生变化，以实现测头位移测量。

优选地，所述平移部件包括两个相互平行的导向槽一，所述导向槽一之间滑动设有至少一个导向槽二，所述导向槽一与导向槽二相互垂直，所述导向槽二上滑动连接所述测头基座。

平移部件通过相互垂直的导向槽一、导向槽二来完成不同方向的直线位移，导向槽二可以沿着导向槽一的垂直方向滑动，测头基座可以沿着导向槽二滑动，实现二维移动。当测球与被测工件直接接触时，受到阻力，测头基座相对导向槽二产生滑动，导向槽二又相对导向槽一产生滑动，进而实现测头基座在两个方向的位移，这两个方向构成的平面，即为测头基座的二维位移面。

优选地，该二维线性测头还包括壳体，两个所述激光源固定在所述壳体内，两个所述光电探测器连接在所述壳体内，所述回复部件为弹簧或簧片，其中一端连接在所述壳体上、另一端连接在所述测头基座上。

该测头包括用于固定在精密量仪上的壳体，该壳体上集成两个激光源、两个光电探测器、平移部件，便于安装和拆卸。

优选地，至少一个所述光电探测器旋转连接在所述壳体上，每个所述光电探测器在位于对应所述激光束的入射光、反射光构成的平面上进行旋转。

可旋转的光电探测器能够改变光电探测器和测头基座反射面的相对位置和夹角，从而改变了光电传感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在位于两不同方向的位移测量放大倍数，以满足实际需要。

优选地，所述光电探测器为位置敏感探测器。

该光电探测器选用为常用的位置敏感探测器(英文为PositionSensitiveDetector，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。

优选地，所述光电探测器为一维位置敏感探测器。

一维位置敏感探测器(简称一维PSD)，可以探测出一个亮点在它的一个唯一方向上表面的移动。分别将一维PSD安装在壳体的X轴、Y轴或Z轴，抑或其他方向，以获得其在该方向的位移值，并将其补偿到被测工件的测量值上，以获得该一维方向更准确的测量值。

优选地，所述测头基座为梯形台体，所述测头基座包括位于梯形台体侧面的两个反射面，即所述反射面一、反射面二。

梯形台体的测头基座其侧面为平面，便于制造加工反射面，以及安装测杆和测球，降低生产成本。

优选地，所述测头基座的形状为长方体，该长方体相互垂直的两个侧面上设置有反射面一、反射面二，所述激光束一、激光束二分别倾斜入射到所述反射面一、反射面二上。

将测头基座的形状制成长方体形，该长方体沿竖直方向的两个相互垂直的侧面上设置为两个反射面，将激光源倾斜放置，使其发射的激光束能够倾斜入射到反射面上，并反射到对应光电探测器。长方体形状的测头基座加工方便，安装简单，其侧面加工成反射面安装面，精度容易保证。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型所述一种新型光臂放大式二维线性测头，利用两个激光源分别发射两束激光束，入射到测头基座上，通过测头基座上的不同反射面反射出去，再分别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反射位置；当平移部件带动测头基座做直线运动，或所述测头基座与光电探测器共同做直线运动，以改变测头基座反射面上的激光束反射点位置，其反射出去的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，处理系统分别对每个激光束入射到对应光电探测器上反射位置变化值进行计算并分析，能够得到测头基座在位于其直线位移方向的位移变化值，进而能够获得该测头基座在两个方向合成的二维位移量，测头基座发生位移后通过回复部件回复至初始位置，或测头基座与光电探测器共同发生位移后通过回复部件回复至初始位置，便于下一次的测量；该二维测头安装在精密量仪上，通过激光源、测头基座上的两个反射面、两个光电探测器、处理系统配合，能够计算得到测球的位移量，以补偿测球接触被测工件时测球位移导致的被测工件定位偏差，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，即可获得被测工件在测头基座二维位移方向的更为准确的测量坐标，最高精度能够达到纳米级别，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；

2、本实用新型所述的平移部件通过相互垂直的导向槽一、导向槽二来完成不同方向的直线位移，导向槽二可以沿着导向槽一进行滑动，测头基座可以沿着导向槽二滑动，实现二维移动；当测球与被测工件直接接触时，受到阻力，测头基座相对导向槽二产生滑动，导向槽二又相对导向槽一产生滑动，进而实现测头基座在两个方向的位移，这两个方向构成的平面，即为测头基座的二维位移面，该平移部件结构简单、安装方便；

3、该测头包括用于固定在精密量仪上的壳体，该壳体上集成两个激光源、两个光电探测器、平移部件，便于安装和拆卸；

4、本实用新型所述的每个光电探测器相对测头基座可旋转，从而能够改变该光电探测器和测头基座对应反射面的相对位置和夹角，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在位于两不同方向的位移测量放大倍数，以获得该二维方向更准确的测量值，以满足实际需要；

5、本实用新型所述测头基座的形状做成梯形台体或长方体，相邻两个侧面作为反射面，便于制造加工反射面，以及安装测杆和测球，降低生产成本。

附图说明：

图1为本实用新型所述新型光臂放大式二维线性测头的结构示意图；

图2为图1中测头基座在平移部件上与两个光电探测器配合工作时的俯视图；

图3为图2中平移部件的结构示意图；

图4为图1中测头基座在平移部件上位移前后的光路示意图；

图5为图4中光电探测器一旋转一定角度后的光路示意图；

图6为本实用新型所述新型光臂放大式二维线性测头的另一种结构示意图；

图7为图5中测头基座在平移部件上与两个激光源配合工作时的俯视图。

图8为两层双簧片结构二维线性测头结构示意图

图1-7中标记：

11、激光源一，12、激光源二，21、激光束一，22、激光束二，31、光电探测器一，32、光电探测器二，4、测头基座，41、反射面一，42、反射面二，5、回复部件，6、测杆，7、测球，81、导向槽一，82、导向槽二，83、滑块，9、壳体。

图8中标记：

11、激光源一，12、激光源二，21、激光束一，22、激光束二，31、光电探测器一，32、光电探测器二，4、测头基座，41、反射面一，42、反射面二，6、测杆，7、测球，81、簧片一，82、簧片二，91、安装支撑架，92、固定平板，93、测头基座安装板。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种新型光臂放大式二维线性测头，包括：

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；

测头基座4，包括至少两个反射面，用于反射每个激光源发射的激光束，如图2所示的反射面一41、反射面二42，测头基座4上设有用于检测的测杆6和测球7；

两个光电探测器，即光电探测器一31、光电探测器二32，分别用于接收测头基座4上反射面反射的激光束一21、激光束二22；

平移部件，用于使测头基座4做直线运动，或测头基座4与光电探测器共同做直线运动，以改变测头基座4反射面上的所述激光束一21、激光束二22反射点位置；

回复部件5，用于将测头基座4回复至初始位置，或将测头基座4与光电探测器共同回复至初始位置；

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反射位置变化值，计算得到测球7的位移变化值。

其中，上述的两个光电探测器的反射面相互垂直设置，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1中的水平面)做运动，以实现激光束入射到测头基座4的反射面上入射点的变化，进而实现反射到对应光电探测器上的位置发生变化，以实现测头位移测量。

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。

该二维线性测头还包括壳体9，两个激光源固定在壳体9内，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。由于该测头包括用于固定在精密量仪上的壳体9，壳体9上集成两个激光源、两个光电探测器、平移部件，便于安装和拆卸。

该新型光臂放大式二维线性测头，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，入射到测头基座4上，通过测头基座4上的不同反射面反射出去，再分别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反射位置。当测头基座4做直线运动，或测头基座4与光电探测器一起做直线运动，以改变测头基座4反射面上的激光束反射点位置，从测头基座4不同反射面反射出去的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，处理系统分别对每个激光束入射到对应光电探测器上反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5能够回复至初始位置，便于下一次的测量。

该测头基座4为梯形台体，所述反射面位于梯形台体侧面。梯形台体的测头基座4其侧面为平面，便于制造加工反射面，以及安装测杆6和测球7，降低生产成本。测头基座4包括两个反射面，该测头基座4是横截面逐渐减小的等腰梯形台体，相邻两个侧面作为反射面。因此，两个光电探测器位于竖直方向垂直设置，并且感应面正对测头基座4的反射面。便于安装和调节。

本实用新型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PositionSensitiveDetector，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，本实施例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。

如图5所示，为了调整激光束一21、激光束二22与对应的光电探测器一31、光电探测器二32的位置与角度，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，光电探测器一31、光电探测器二32在位于对应激光束一21、激光束二22的入射光、反射光构成的平面上进行旋转。可旋转的光电探测器一31、光电探测器二32能够分别改变光电探测器一31、光电探测器二32和测头基座4反射面的相对位置和夹角，从而能够改变光电探测器测量测头位移的放大倍数，光电探测器一31、光电探测器二32能够改变测量基座在位于不同方向的位移放大倍数，以满足实际需要。

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反射面一41、反射面二42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。激光束沿竖直方向入射到测头基座4上，光电探测器竖直方向设置，假设测头基座反射面5与水平面的夹角为β，反射激光与水平面夹角α度，那么α＝2β-90°，其中45°<β<90°。因此，当测头基座4水平移动过程中，激光束入射在反射面上的入射点发生变化，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反射面一41的位移放大倍数为 $tan\left(\mathrm{\&beta;}\right)=\frac{y}{x}.$

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反射激光束的反射位置发生了变化，二者的间距变大，二者的间距为x·tanβ·cosθ+x·tanβ·sinθ·tan(β+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tanβ·cosθ+tanβ·sinθ·tan(β+θ)。可以根据不同的需要进行调整。

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，通过激光源、测头基座4上的两个反射面、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的二维方向更为准确的测量坐标，最高精度能够达到纳米级别，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。

实施例2

如图6、7所示，为本实用新型所述的一种新型光臂放大式二维线性测头另一种结构示意图，包括：

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；

测头基座4，包括至少两个反射面，如图7所示的反射面一41、反射面二42，用于反射每个激光源发射的激光束，测头基座4上设有用于检测的测杆6和测球7；

两个光电探测器，即光电探测器一31、光电探测器二32，分别用于接收测头基座4上反射面反射的激光束一21、激光束二22；

平移部件，用于使测头基座4做直线运动，或测头基座4与光电探测器共同做直线运动，以改变测头基座4反射面上的所述激光束一21、激光束二22反射点位置；

回复部件5，用于将测头基座4回复至初始位置，或将测头基座4和每个所述光电探测器回复至初始位置；

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反射位置变化值，计算得到测球7的位移变化值。

与实施例1所不同的是，测头基座4的形状为长方体，该长方体可在平移部件上移动，即长方体形测头基座4设于平移部件的导向槽二82上，导向槽二82可滑动连接在两个导向槽一81上，该长方体沿垂直方向设有两个反射面，即反射面一41、反射面二42，两个反射面设于长方体上相互垂直的两个侧面，激光束一21、激光束二22分别倾斜入射到反射面一41、反射面二42上，激光源一11、激光源二12相对长方体倾斜设置，其相对水平面的倾斜度为90°-α，使其发射的激光束一21、激光束二22能够分别倾斜入射到反射面一41、反射面42上，入射角也为90°-α，并以角度α反射到光电探测器一31、光电探测器二32上。设置长方体形状的测头基座4加工方便，安装简单，其侧面加工成反射面安装面，精度容易保证。

实施例3

本实施例中的新型光臂放大式二维线性测头，与实施例1基本一致，仅平移部件与回复部件采用双簧片结构实现，具体结构包括：

如图1-7所示，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；

测头基座4，包括至少两个反射面，如图8所示的反射面一41、反射面二42，用于反射每个激光源发射的激光束，测头基座4上设有用于检测的测杆6和测球7；

两个光电探测器，即光电探测器一31、光电探测器二32，分别用于接收测头基座4上反射面反射的激光束一21、激光束二22；

如图8所示，平移部件与回复部件，用于使测头基座4做直线运动，或测头基座4与光电探测器共同做直线运动，以改变测头基座4反射面上的所述激光束一21、激光束二22反射点位置，在测量完成后再将测头基座4回复至初始位置，或将测头基座4和每个所述光电探测器回复至初始位置，本实施例中采用平行簧片结构实现平移部件与回复部件功能。

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反射位置变化值，计算得到测球7的位移变化值。

该两层平行簧片结构主要由两层平行簧片结构叠加组成。其中测头基座4安装测头基座安装板93上。测头基座安装板93上设置两个相互平行的空心簧片一81，该簧片一81的端部连接在安装支撑架91上，使测头基座安装板93可以在两个空心簧片一81的作用下，沿垂直于空心簧片一81平面的方向相对安装支撑架91来回摆动。安装支撑架91上还是设有2个平行的簧片二82，其端部连接在固定平板92上，簧片二82与空心的簧片一81相互垂直设置，使安装支撑架91可以在垂直于簧片二82平面的方向相对固定平板92来回摆动。从而实现测头基座4能够在互相垂直的两个空心簧片一81和簧片二82平面方向的直线运动与回复运动；从而形成测头基座4在两个不同直线方向即XY方向直线位移和回复运动。

以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，包括：

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)；

测头基座(4)，包括至少两个反射面，用于反射每个所述激光源发射的激光束，所述测头基座上设有用于检测的测杆(6)和测球(7)；

两个光电探测器，即光电探测器一(31)、光电探测器二(32)，分别用于接收所述测头基座(4)上反射面反射的激光束一(21)、激光束二(22)；

平移部件，用于使所述测头基座(4)做直线运动，或用于使所述测头基座(4)与光电探测器共同做直线运动，以改变所述测头基座(4)反射面上的所述激光束一(21)、激光束二(22)的反射点位置；

回复部件(5)，用于将所述测头基座(4)回复至初始位置，或将所述测头基座(4)与光电探测器(3)共同回复至初始位置；

处理系统，根据所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)上分别接收到的激光束一(21)，激光束二(22)反射位置变化值，计算得到所述测球(7)的位移变化值。

2.根据权利要求1所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述平移部件用于平移所述测头基座(4)。

3.根据权利要求2所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)的反射面相互垂直设置，所述平移部件用于将所述测头基座(4)沿相对所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)的垂直平面做运动。

4.根据权利要求3所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述平移部件包括两个相互平行的导向槽一(81)，所述导向槽一(81)之间滑动设有至少一个导向槽二(82)，所述导向槽一(81)与导向槽二(82)相互垂直，所述导向槽二(82)上滑动连接所述测头基座(4)。

5.根据权利要求3所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，还包括壳体(9)，所述激光源一(11)、激光源二(12)固定在所述壳体(9)内，所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)连接在所述壳体内，所述回复部件(5)为弹簧或簧片，其中一端连接在所述壳体(9)上、另一端连接在所述测头基座(4)上。

6.根据权利要求5所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，至少一个所述光电探测器旋转连接在所述壳体(9)上，每个所述光电探测器在位于对应所述激光束的入射光、反射光构成的平面上进行旋转。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)为位置敏感探测器。

8.根据权利要求7所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述光电探测器一(31)、光电探测器二(32)均为一维位置敏感探测器。

9.根据权利要求7所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述测头基座(4)为梯形台体，所述测头基座(4)包括位于梯形台体侧面的两个反射面，即所述反射面一(41)、反射面二(42)。

10.根据权利要求7所述的新型光臂放大式二维线性测头，其特征在于，所述测头基座(4)的形状为长方体，该长方体可水平面上移动，该长方体沿竖直方向相互垂直的两个侧面上设置有反射面一(41)、反射面二(42)，所述激光束一(21)、激光束二(22)分别倾斜入射到所述反射面一(41)、反射面二(42)上。