该文是围绕原国防科工委"九·五"重点项目"激光检测仪实用化研究--曲臂光电综合测量机"而进行的研究,该测量机是一个涉及光学、电子学、精密机械、现代传感、自动控制和计算机等多学科技术的高技术成果,具有多功能、高速、高精度非接触检测等特点.该文将反射式激光扫描尺寸检测系统、激光光三角位移检测系统、激光扫描狭缝检测系统集成于精密机械主机系统上,该主机系统由闭环控制的直线运动系统、回转运动传动系统、工件精确定位与装夹头架和尾座系统以及被测件精确定位与装夹的夹具系统组成,在计算机虚拟仪器系统控制下,通过回转运动系统实现被测工件的转动,通过直线运动系统实现检测系统的水平运动.通过配备不同测量基准,由相应的传感器对曲臂各被测部位进行信息采集,由计算机系统实时数据处理,可得到各测量参数的结果,从而实现了曲臂零件多部位轴颈直径尺寸、多个轴颈圆柱面对其轴线的径向圆跳动、花键内径定心圆柱面对其轴线的径向圆跳动和两臂轴线之间的平行度等多参数的非接触检测.文中对采用抛物面反射镜作为发射光学系统的反射式激光扫描尺寸检测系统的原理、结构、信号处理方法及计算机数据处理进行了详细论述,对测量误差进行了分析,并对扫描检测系统进行了测试;对采用光三角检测原理和光电位置传感器(PSD)设计的激光位移检测系统的原理、总体结构、不同成像方法和测量误差进行了详细论述;对激光扫描狭缝检测系统的测量原理、结构进行了说明.作为一种测试计量设备,对仪器的测量精度指标进行总体分析是十分必要的.该文综合的分析了测量机误差产生的来源,建立了各种误差的数学模型,深入地分析了各种误差的性质及对测量结果的影响,给出了误差消除与修正方法.作为一个现代化检测设备,其自动化程度是其优越性的直接体现,该文阐述了由精密机械主机系统、步进电机和齿轮组、蜗轮蜗杆传动系统配合的伺服控制系统设计思想、设计方法及组成,并对测量机闭环控制方法进行了论述.