在尺寸检测领域，轮廓投影仪（在许多市场被称为光学比较仪）仍然是应用最广泛的二维测量仪器之一。它结构简单、操作便捷、测量结果可靠，至今仍是计量实验室和生产车间的标准设备。轮廓投影仪和光学比较仪这两个英文名称指的是同一种仪器，可以互换使用。
1. 什么是轮廓投影仪？
轮廓投影仪是一种结合了光学、机械和电子技术的精密测量仪器。其光学系统将工件的放大轮廓以固定的放大倍率投射到屏幕上。操作人员可以直接在屏幕图像上测量尺寸、角度、形状和位置，或者将图像与叠加的标准图表进行比较。
与接触式测量不同，轮廓投影仪无需对工件施加力即可进行测量。这使其特别适用于薄壁、微型或软质零件，因为这些零件在接触式探针作用下容易变形，导致测量结果不可靠。
2. 工作原理
其核心原理是“放大投影+对比测量”。在最常见的布置方式——透射（背照）照明中，光源位于工件下方。平行光线穿过工件边缘，物镜将放大后的轮廓清晰地投射到投影屏幕上。图像边缘即为工件的真实投影轮廓：在图像上测量距离和角度，除以放大倍数，即可得到工件的实际尺寸。
在 10 倍放大倍率下，屏幕上 100 毫米的距离对应于零件上 10 毫米的实际尺寸。
透射照明适用于那些关键特征由轮廓定义的工件，例如模板、冲压件、螺纹和齿轮。反射照明则用于检测表面特征。根据光学配置的不同，屏幕上的图像可以是正立的，也可以是倒立的。
值得注意的是，投影路径采用了远心光学设计。传统镜头会产生透视效果——近处的物体看起来更大，远处的物体看起来更小。而远心系统则能保持放大倍率恒定，无论物体在舞台上的位置如何，或者图像落在屏幕上的哪个位置。这正是能够从放大图像中推导出实际尺寸的关键所在。
3. 仪器结构
（1）光学系统：光源、聚光镜、物镜和投影屏。光学系统的质量决定图像质量——清晰锐利且放大倍率精确的物镜是测量精度的前提。
（2）机械结构：工作台和升降系统。不同机型的设计各不相同。立式机型通常升降Z轴（镜头）而非工作台，从而提高工作台的承载能力；其他设计则升降投影筒，使得测量重型精密零件时不会损失精度。
（3）数据处理系统：例如，JATEN 的 DP300 多功能数据处理系统支持多点采样、坐标旋转以及点、线、距离和角度的测量，并通过 RS-232 接口输出数据。
4. 主要优势
高精度：在透射照明条件下，轮廓测量误差小于0.08%，坐标测量指示误差可达(3+L/200)μm，其中L为被测长度，单位为mm。需要注意的是，允许误差会随着被测长度的增加而增大——这是评估仪器是否满足给定公差的重要因素。
高效检测：复杂工件（如模板、冲压件、凸轮、螺纹、齿轮和成型铣刀）可以在一次装夹中检查其轮廓尺寸和表面形状。
操作门槛低：现代机器支持鼠标/键盘和触摸屏操作，专用测量软件可自动处理计算和数据记录。
方便的数据输出：结果可以导出为 TXT、Excel 等格式，并可选配微型打印机和脚踏开关以加快数据采集速度。
5. 典型应用
轮廓投影仪广泛应用于机械、模具制造、仪器仪表、电子、轻工等行业，以及高校、科研院所、计量验证部门等。典型应用部件包括：
- 模板和冲压件的轮廓尺寸
- 工具和刀具，例如凸轮、螺纹、齿轮和成型铣刀
精密微型零件，例如接线端子、手表组件和钻石制品
对于机器选择：立式投影仪适用于生产线和质量控制部门，尤其擅长重复测量小零件；卧式投影仪是对立式投影仪的补充，适用于难以触及的尺寸和观察位置，也适用于较大的零件或侧视检查。
6. 总结
轮廓投影仪通过直接投影和比对，解决了复杂轮廓的二维检测问题。结合数字数据处理系统，它能够实现高效的检测和强大的数据管理能力。对于以轮廓和形状为中心的二维检测任务，它仍然是一种经济可靠且高效的选择。
JATEN 提供全系列轮廓投影仪，涵盖不同尺寸的工件和不同的测量方向：水平型（JTDHB12 、 JTDHB16/24 ）适用于大型零件和立式机器难以触及的区域，而立式（ JTD 、 JTDVB12 、 JTDVB16 ）则尤其擅长对小型零件进行重复测量。详细的配置和规格信息请访问轮廓投影仪产品页面。
本系列的后续文章将介绍如何选择水平式和垂直式型号、轮廓投影仪与视频测量机，以及如何解读精度规格。