進行有效探測的關鍵因素之一是測頭探針的選擇，是否能夠觸測到工件特征，并在接觸時保證一定的精度是使用者應當重點考慮的事情。目前，探針的種類很多，包括了各種形狀和不同的材質。本文將重點對探針的主要細節進行描述，以幫助您為不同的檢測任務選擇合適的探針。

   什么是探針？

   探針是坐標測量機的一部分，主要用來觸測工件表面，使得測頭的機械裝置移位，產生信號觸發并采集一個測量數據。一般的探針都是由測桿和紅寶石測球組成。通過需要測量的特征，您可以判斷應當使用探針的類型和尺寸。

   在測量過程中，要求探針的剛性和測尖的形狀都達到盡可能最佳的程度。

   探針幾個主要的術語包括：①測針直徑；②總長（從探針后固定面到測尖中心的長度）；③測桿直徑；④有效工作長度（從測尖中心到與一般測量特征發生障礙探針點的距離）。

   選擇探針的原則

   為了保證一定的測量精度，在對探針的使用上，應遵循以下原則：

   （1）探針長度盡可能短：探針彎曲或偏斜越大，測量精度將越低。因此在測量時，應盡可能采用較短的探針。

   （2）連接點應最少：每次將探針與加長桿連接在一起時，就額外引入了新的潛在彎曲和變形點。因此在測量時，應盡可能減少連接點的數目。

   （3）測球應盡可能大，主要原因為：①使球/桿的空隙最大，以減少由于晃動而誤觸發的可能性；②測球直徑較大可以減小被測表面不光滑對測量精度的影響。

   測球材質

   （1）紅寶石

   最常見的測球材料是紅寶石，因為紅寶石是目前已知最堅硬的材料之一。紅寶石測球具有良好的表面光潔度，并具有優異的耐壓強度和抗碰撞性。只有在極少情況下不適宜采用紅寶石球，如下兩種情況推薦采用其他材料制成的測球：①對鋁制工件進行高強度掃描時，主要原因在于材料吸引，在觸測過程中容易發生一種“膠著磨損”現象。在這種情況下，可以選擇氮化硅測球；②對鑄鐵材料工件進行高強度掃描時，這時紅寶石表面容易產生磨損。在這種情況下，推薦使用氧化鋯測球。

   （2）氮化硅

   氮化硅擁有許多與紅寶石類似的特性，是一種非常堅硬并耐磨損的陶瓷材料，可以加工成高精度的測球，并進行表面拋光。氮化硅與鋁不會相互吸引，因此不會像紅寶石測球那樣產生磨損。但是，氮化硅在掃描鋼件表面時磨損較大，因此其最適合用于鋁件的測量。

   （3）氧化鋯

   氧化鋯是一種非常堅韌的陶瓷材料，其硬度和耐磨性接近紅寶石，基于其表面屬性，用于掃描鋼件表面是較理想的選擇。

   測桿材料

   （1）不銹鋼

   探針的測桿一般由無磁性的不銹鋼制成，直徑多為2mm或更大，測桿長度可達30mm。在這種情況下，不銹鋼測桿具有較好的剛性質量比。

   （2）碳化鎢

   在采用直徑1mm的細測桿或長達50mm的超長測桿時，碳化鎢測桿具有最好的剛性。在這種情況下，重量會成為影響精度的因素，因為測桿彎曲會造成剛性降低。

   （3）陶瓷

   在測球直徑大于3mm或測桿長度大于30 mm的情況下，與不銹鋼測桿相比，陶瓷測桿具有更高的硬度；與碳化鎢測桿相比，重量更輕，同時在碰撞時更不容易破碎，可以為測頭提供更好的保護。

   （4）碳纖維

   碳纖維材料有各種等級，其在縱向和扭矩方面具備良好的剛性，同時重量特別輕。對于長度在 50mm以上的探針來說，碳纖維具有最佳的剛性質量比。

   探針的形狀

   （1）直探針

   直探針是結構最簡單的探針系統，可使用球度非常好的工業紅寶石測球，測桿材料可以選擇。

   紅寶石是硬度非常高的材料，做成的探針磨損量最小。它的密度也非常低，這樣針尖質量最小，可以避免由于測量機運動或振動而造成探針誤觸發。

   （2）星型探針

   由四個或五個紅寶石探針安裝在剛性的不銹鋼中心上構成。這些探針組合在一起，使你可以使用多探針測頭來測量復雜的元素和孔。既可提供標準尺寸探針，也可以選擇不同的探針，你可以使用五方向探針來組合成星型測頭。

   星型探針可用于檢測多種不同的元素。使用多探針測頭可有效縮短檢測時間，減少在測量諸如邊緣或凹槽等內部特征時移動測頭到極限點的必要性。可以使用星型測頭在Z方向進行有效的檢測，這是由于探針可以探測到探針體的直徑范圍外側。星型探針上的每個探針都要求校準，與單探針校準方式一樣。

   （3）圓盤探針

   圓盤探針用于測量鉆孔的切口和凹槽（用星型測頭通常探測不到）。可以將它們想象成球度非常好的球“截面”，有多種直徑選擇和厚度選項。所有的旋轉調整和增加中心探針的能力都是圓盤探針的觸測范圍，使其具有柔性和易于使用。

   用簡單圓盤的球型邊緣來進行探測與使用尺寸相當的大探針測球同樣有效。然而，使用球型探針時，只有球表面的很小區域接觸工件，而薄圓盤卻要求精細的角度校正，以便保證正確地觸測待測工件。

   （4）圓柱探針

   用于探測薄壁材料的孔。此外，還可以探測各種帶螺紋的元素，可對螺紋中心定位。球端圓柱探針允許多角度采集數據和在X，Y，Z三個方向進行探測，可以實現表面檢測。

   （5）尖探針和陶瓷中空球狀探針

   設計尖探針是為了檢測螺紋體、特殊的點和劃線。圓端尖探針允許更精確的測量和特征元素的探測。可以用于檢測更小的孔。

   陶瓷中空球狀探針很適合探測X，Y，Z三個方向比較深的元素和孔。在此范圍內有φ18mm和φ30mm兩種型號。大直徑測球的探測可以減小粗糙表面的影響。