精密測頭的發(fā)展有悠久的歷史，最早可追溯到上世紀20年代電感測微儀的出現(xiàn);但真正快速發(fā)展卻得益于上世紀50年代末三坐標測量機的出現(xiàn)。迄今，精密測頭通常分為接觸式測頭與非接觸式測頭兩種，其中接觸式測頭又分為機械式測頭、觸發(fā)式測頭和掃描式測頭;非接觸式測頭分為激光測頭和光學視頻測頭。

　　機械式測頭又稱接觸式硬測頭，是精密量儀使用較早的一種測頭。通過測頭測端與被測工件直接接觸進行定位瞄準而完成測量，主要用于手動測量。該類測頭結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，但精度不高，很難滿足當前數(shù)控精密量儀的要求，除了個別場合，目前這種測頭已很少使用。

　　目前市面上廣泛存在的精密測頭是觸發(fā)式測頭。第一個觸發(fā)式測頭于1972年由英國Renishaw公司研制。觸發(fā)式測頭的測量原理是當測頭測端與被測工件接觸時精密量儀發(fā)出采樣脈沖信號，并通過儀器的定位系統(tǒng)鎖存此時測端球心的坐標值，以此來確定測端與被測工件接觸點的坐標。該類測頭具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制作成本低及較高觸發(fā)精度等優(yōu)點，是三維測頭中應用最廣泛的測頭。但該類測頭也存在各向異性(三角效應)、預行程等誤差，限制了其測量精度的進一步提高，最高精度只能達零點幾微米。在精密量儀上采用觸發(fā)式測頭進行測量時，通常是兩點定線、三點定面、三點或四點定圓等方法，其實質(zhì)是用幾個點的坐標來確定理想幾何要素的尺寸大小，而在形位誤差測量方面就顯示出明顯缺陷;掃描測頭的出現(xiàn)彌補了觸發(fā)式測頭這方面的不足。

　　掃描式測頭也稱量化測頭，測頭輸出量與測頭偏移量成正比，作為一種精度高、功能強、適應性廣的測頭，同時具備空間坐標點的位置探測和曲線曲面的掃描測量的功能。該類測頭的測量原理是測頭測端在接觸被測工件后，連續(xù)測得接觸位移，測頭的轉(zhuǎn)換裝置輸出與測桿的微小偏移成正比的信號，該信號和精密量儀的相應坐標值疊加便可得到被測工件上點的精確坐標。若不考慮測桿的變形，掃描式測頭是各向同性的，故其精度遠遠高于觸發(fā)式測頭。該類測頭的缺點是結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高，目前世界上只有少數(shù)公司可以生產(chǎn)。