在石英玻璃管、橡胶管等外径为圆形材料的工业生产过程中,需要对被测工件的外径进行准确测量,以达到客户所要求的公差范围内。因传统的接触式测量不能满足这一要求,且影响产品质量,故其使用受到限制。在线激光直径测量以其结构简单、工作可靠、能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等诸多优点,成为主要的一种外径测量技术。为此,研究开发能在线非接触式测量圆管外径的仪器有着重要的现实意义。本论文对激光扫描测量玻管直径的原理进行详细论述,采用相对测量的方法,提出了激光直径测量仪的总体设计方案,并设计了仪器的硬件和软件部分。以单片机AT89S52和可编程逻辑器件EMP7128为核心,开发了激光测径仪的信号输入输出、光电转换、电机驱动、数字信号处理、人机界面和通信接口等电路,以及软件部分的主程序、信号处理和通信等模块,采取了有效的抗干扰措施,在恶劣工况下实现了对圆形管材外径的准确测量。实验室测试以及现场使用表明：在线激光测径仪性能稳定,工作可靠,技术指标达到了预期的设计要求。