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三坐标测量机是一种几何量测量仪器，它的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精密地测出被测元素上测量点的三个坐标值，根据这些点的数值经过计算机数据处理，拟合成相关几何元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算得出形状、位置公差及其它几何量数据。
三坐标测量机是一种通用的三维长度测量仪器，是由三个相互垂直的测量轴和各自的长度测量系统组成机械主体，结合测头系统，控制系统，数据采集与计算机系统等构成坐标测量系统的主要系统元件，测量时把被测件置于测量机的测量空间中，通过机器运动系统带动传感器即测头实现对测量空间内任意位置的被测点的瞄准，当瞄准实现时测头即发出读数信号，通过测量系统可以得到被测点的几何坐标值，根据这些点的空间坐标值，经过数算求出待测的几何尺寸和相互位置关系！

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按三坐标测量仪结构可分为如下几类：
1.移动桥架型(Movingbridgetype)
移动桥架型，为常用的三坐标测量仪的结构，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿水平梁在方向移动，此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直和轴的导槽在轴方向移动。因为梁的两端被支柱支撑，所以可得到小的挠度，且比悬臂型有较高的精度。
2.床式桥架型(Bridgebedtype)
床式桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在轴方向移动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样，梁的两端被支撑，因此梁的挠度为少。此型比悬臂型的精度好，因为只有梁在轴方向移动，所以惯性比全部桥架移动时为小，手动操作时比移动桥架型较容易。
3.柱式桥架型(Gantrytype)
柱式桥架型，与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。
4.固定桥架型(Fixedbridgetype)
固定桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平横梁上做方向移动。桥架(支柱)被固定在机器本体上，测量台沿着水平平面的导轨作轴方向的移动，且垂直于和轴。每轴皆由马达来驱动，可确保位置精度，此机型不适合手动操作。
5.L形桥架型(L-Shpaedbridgetype)
L形桥架型，这个设计乃是为了使桥架在轴移动时有小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较，移动组件的惯性较少，因此操作较容易，但刚性较差。
6.轴移动悬臂型(Fixedtablecantileverarmtype)
轴移动悬臂型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平悬臂梁在轴方向移动，悬臂梁沿着在水平面的导槽在轴方向移动，且垂直于轴和轴。此型为三边开放，容易装拆工件，且工件可以伸面即可容纳较大工件，但因悬臂会造成精度不高。
7.单支柱移动型(Movingtablecantileverarmtype)
单支柱移动型，轴为主轴在垂直方向移动，支柱整体沿着水平面的导槽在轴上移动，且垂直轴，而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在轴上移动，且垂直轴和轴。此型测量台面、支柱等具很好的刚性，因此变形少，且各轴的线性刻度尺与测量轴较接近，以符合阿贝定理。
8.单支柱测量台移动型(Singlecolumnxytabletype)
单支柱测量台移动型，轴为主轴在垂直方向移动，支柱上附有轴导槽，支柱被固定在测量仪本体上。测量时，测量台在水平面上沿着轴和轴方向作移动。
9.水平臂测量台移动型(Movingtablehorizontalarmtype)
水平臂测量台移动型，厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直(轴)的方向移动。探头装在水平方向的悬臂上，支柱沿着水平面的导槽在轴方向移动，且垂直轴，测量台沿着水平面的导槽在轴方向移动，且垂直于轴和轴。这是水平悬臂型的改良设计，为了消除水平臂在轴方向，因伸出或缩回所产生的挠度。
10.水平臂测量台固定型(Fixedtablehorizontalarmtype)
水平臂测量台固定型，其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定，、轴均在导槽内移动，测量时支柱在轴的导槽移动，而轴滑动台面在垂直轴方向移动。
11.水平臂移动型(Movingramhorizotalarmtype)
水平臂移动型，轴悬臂在水平方向移动，支撑水平臂的厢形架沿着支柱在轴方向移动，而支柱垂直轴。支柱沿着水平面的导槽在轴方向移动，且垂直轴和轴，故不适合的测量。除非水平臂在伸出或回收时，对因重量而造成的误差有所补偿。大多数情况应用在车辆检验工作。
12.闭环桥架型(Ringbridgetype)
闭环桥架型，由于它的驱动方式在工作台中心，可减少因桥架移动所造成冲击，为所有三坐标测量仪中稳定的一种

仪器计量对于测量仪器，尤其是基准、测量标准或某些实物量具，稳定性是重要的计量性能之一，示值的稳定是量值准确的基础。测量仪器产生不稳定的因素很多，主要原因是元器件的老化、零部件的磨损、以及使用、贮存、维护工作不仔细等所致。测量仪器进行的周期检定或校准，就是对其稳定性的一种考核。稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。
仪器校验与仪器检测有什么区别？仪器检测:在ISO/IEC指南2:1996对“仪器检测”的定义是“按照规定程序，由确定给定 产品的一种或多种特性进行处理或提供服务所组成的技术操作”。仪器检验:在ISO/IEC指南2:1996对“仪器检验”的定义是“通过观察和判断，必要时结合测量、试验所进行的符合性评价”。
仪器检验和仪器检测的不同主要体现在符合性方面。仪器校验检验通过将结果规定要求进行 比较对被检设备做出符合性判定。检测依据为双方认同的技术文件,仅提供检测 数据或对实际情况的描述,在没有明示要求时+必做出符合性判定。由上述定义可以看出，仪器校验/仪器检测与仪器检定/仪器校准的共同之处,都是在规定的条件下,按照相应标准、规范、规程要求的程序，进行一系列测试、试验、检查和处理的操作,并得出测量结果。而它们的不同之处主要表现在:仪器检验和仪器检定都要求将结果与规定要求进行比较，并得出合格或符合与否的结论，而仪器检测和仪器校准不要求判定合格或符合与否的结论。其次仪器检验和仪器检定往往带有法规色彩，从服务范闱、采用相应的标准、规范、规程、出具的报告/证书等，都是有一定限制的，而这一限制又同相应的法规相联系，因此，其报告/证书与结论具有法律效力。而仪器检测和仪器校准是一种市场的行为，并为客户与实验室之间的合作赋予更大的空间，这种服务的形式与内 容,一般是根据需要来确定的。