早期的觸發(fā)式測頭采用彈簧力作用下的機械定位機構，當測端與被測工件接觸時，產生的接觸力由測桿傳遞至測頭體內部的觸發(fā)機構，當該力增大到足以克服內部彈簧的預壓力時，觸發(fā)機構的機械觸點便脫離接觸，進而發(fā)出觸發(fā)信號。采用此方式觸發(fā)的測頭存在以下弊端：當測頭從不同方向觸測工件時，克服內部彈簧所需的接觸力并不相同，這就導致了測頭從不同方向觸測工件時測頭的預行程也不同，降低了重復性精度。這是引起測量誤差的最大誤差源，而該設計方式根本無法避免預行程的變化。另外，測頭測端與被測工件接觸時，測桿由于受力會發(fā)生彎曲變形，同樣會引入測量誤差，且該誤差隨著測桿的長度增加而增加。Renishaw公司早期的觸發(fā)式測頭TP2，只能支持10mm長的測桿，預行程變化量為3.28μm，單向重復性精度為0.35μm。
固態(tài)傳感技術在觸發(fā)測頭中的使用，顯著提高了測頭的精度，特別是減小了在使用較長的測桿時由于預行程變化引起的測量誤差。Renishaw公司新一代觸發(fā)式測頭TP200采用靈敏度更高的應變片技術進行觸發(fā)，大大減小了測頭的各項異性，減小了預行程變化。其結構設計采取感應接觸形變的應變片和機械復位機構相隔離，此設計可以消除很大部分由振動引起的測量誤差；并且，該測頭的設計非常緊湊，直徑僅為13mm，可以容易地伸入被測工件中進行測量，增加了測頭的測量范圍。TP200測頭不僅在精度、測量范圍和工作壽命方面有很大進步，而且在使用較長測桿時的預行程變化也減小許多。在測桿長達100mm的情況下，單向重復性精度為0.5μm，預行程變化量小于1μm；另外，該測頭有著很低的測量力，XY向測力僅為0.02N，Z向測力為0.07N。
為適應不同測量需求，可將兩種或更多的觸發(fā)技術集成到一個觸發(fā)式測頭內，即雙觸發(fā)或多觸發(fā)技術。德國Zeiss公司ST3測頭采用壓電傳感器和電子機械開關兩種技術相結合的觸發(fā)方式，當采用壓電傳感器方式觸發(fā)時，測量力可以減小到0.01N，配合電子機械觸發(fā)方式，可以避免靈敏的壓電傳感器引起誤觸發(fā)。另外，Renishaw公司TP800測頭集合電子機械開關、壓電傳感器和應變片技術與一體，可以以三種觸發(fā)方式工作。當采用壓電傳感器觸發(fā)方式時，測頭預行程變化量最�。划敳捎秒娮訖C械開關觸發(fā)方式時，預行程變化量最大，精度也最低；采用應變片觸發(fā)方式時，預行程變化量適中。該測頭的測量精度也很高，當攜帶長度為50mm測桿時，各方向上的單向重復精度僅為0.25μm，預行程變化量小于0.5μm。采用多種觸發(fā)方式的測頭一般能支持較傳統(tǒng)觸發(fā)式測頭更重更長的測桿，例如，Renishaw的TP800測頭可支持長達350mm的測桿；且可以根據(jù)實際測量需要選擇不同的觸發(fā)方式、測量速度和測桿，擴大了測頭的應用范圍。
3.2 掃描式測頭
掃描式測頭又稱線性測頭，與觸發(fā)式測頭不同的是，當測頭測端接觸到被測工件后，不僅發(fā)出瞄準信號，還要給出測端的微位移，即同時具有瞄準和測微的功能。該類測頭的技術關鍵是能否提供一種無摩擦、無回程誤差、靈敏度高、運動直線性好的三維微導軌系統(tǒng)。
德國Zeiss公司早期的掃描式測頭采用三層片簧導軌，每層導軌中都配有電感傳感器來感測微位移，當測頭測端接觸到被測工件時，測頭便發(fā)出零位信號和偏差信號，經電箱處理由計算機接收并存儲測量數(shù)據(jù)。該測頭采用靜態(tài)檢測技術，測頭在接觸工件之前便得到一個預置的測量方向，以該方向接觸工件后，測頭發(fā)出降速信號，然后進行微動，待測頭過零時發(fā)出過零信號，之后測頭便轉入下一個快速進給運動。此工作方式的特點是：如果被測工件的曲面事先已知，即可預置測頭的運動方向，此時只需很少的控制技術，實現(xiàn)起來比較容易和簡單。但該測頭也有其弊端，當測頭以一個方向（如X向）運動時，另外兩個方向（Y向和Z向）的導向運動由鎖緊部件鎖住，此時測頭測端接觸被測工件的運動方向和被測點的法向方向并不一致，這將引入余弦誤差；另外，在測量換向時（如X向換為Y向），緊鎖部件在鎖緊和放開各軸時將產生機械零位誤差，而各軸的電感傳感器在互相更換時也會產生電子零位誤差。