大型工件内外径的尺寸测量，是保证许多重大技术装备质量的重要因素之一，随着现代加工技术的迅速发展，自动化程度、加工精度的不断提高，对内外径的测量也提出了越来越多的要求。目前，国内测量这类大尺寸工件的直径的主要方法依然停留在传统的机械方法上，如大型千份尺，π尺等。这些方法测量精度低，效率低，受现场和操作者等主观和客观因素的影响较大，已经不能适应技术发展的需要。 随着现代工程光学和电子技术的发展，出现了光学、机械、电子技术有机结合的光、机、电检测设备。这类检测设备利用了光直线传播的特点，并且运用电子技术对检测信号进行处理，通过软件对测量误差进行校正，测量结果达到了相当高的精度。本文所设计的测量系统就是基于CCD与激光技术，可以说很好地结合了机、光、电技术，基本实现了非接触、在线、高精度测量。 由于激光束以及CCD的尺寸限制，一般的激光和CCD技术测量的工件尺寸都不是很大，为了能够实现对大尺寸工件直径的测量，本文采用了两套激光和CCD设备，配合一套光栅尺，实现了大尺寸工件直径的测量。本课题的主要研究内容包括光学部分，机械部分、硬件部分及软件部分。 光学部分的内容有激光器的选择、滤光片的选择、激光扩束系统设计等。 机械部分主要是相关试验设备的支撑结构设计，包括激光器固定座的设计、CCD以及滤光片固定座等的设计。 硬件部分主要有CCD芯片选择、CCD输出信号的二值化处理、单片机的选择以及基本电路设计，LCD接口电路的设计、串口通信电路的设计等软件部分主要有信号采集处理程序、串口通信程序、LCD显示程序以及CVI仿真中的一些程序。 本课题在完成测量系统研制的基础上自己设计了试验平台，并使用一个精密旋转平台作为测量对象，对测量系统进行了试验，通过对实验数据的分析，证明了测量方案的可行性和正确性。