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在分析轮廓测量仪测量原理的基础上，建立了二维轮廓测量系统的数学模型，构造了轮廓测量仪的硬件结构。研究了差动式电感传感器的输出特性，在此基础上提出了采用标准组合量块的传感器标定方法。分析了触针测头形状对被测轮廓数据的影响，并提出了对测头半径的两种数据修正方法。经实例验证，所采用的系统数学模型和传感器标定方法满足测量系统的要求。