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激光測厚儀一般是由兩個激光位移傳感器上下對射的方式組成的，上下的兩個傳感器分別測量被測體上表面的位置和下表面的位置，通過計算得到被測體的厚度。激光測厚儀的優點在于它采用的是非接觸的測量，相對接觸式測厚儀更精準，不會因為磨損而損失精度。相對超聲波測厚儀精度更高。相對X射線測厚儀沒有輻射污染。
激光測厚儀是基于三角測距原理，使用集成式的三角測距傳感器測量出從安裝支架到物體表面的距離，進而根據支架的固定距離計算得出物體的厚度。
激光束在被測物體表面上形成一個很小的光斑,成像物鏡將該光斑成像到光敏接收器的光敏面上,產生探測其敏感面上光斑位置的電信號。當被測物體移動時,其表面上光斑相對成像物鏡的位置發生改變,相應地其像點在光敏器件上的位置也要發生變化,進而可計算出被測物體的實際移動距離。
激光的基本組成是激光器、成像物鏡、光電位敏接收器、信號處理機測量結果顯示系統。激光束在被測物體表面上形成一個亮的光斑，成像物鏡將該光斑成像到光敏接收器的光敏上，產生探測其敏感面上光斑位置的電信號。當被測物體移動時，其表面上光斑相對成像物鏡的位置發生改變，相應地成像點在光敏器件上的位置也要發生變化。
激光測厚儀的工作原理基于光的干涉現象。當激光束垂直照射在物體表面時，一部分光線被物體上的分子或晶格散射，一部分光線穿過物體并且在物體背面發生反射。這些散射光和反射光在物體表面形成一些干涉圖案。激光測厚儀通過測量這些干涉圖案的變化來得到物體的厚度。
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