激光束以恒定的速度扫描被测物体（如圆棒），由于激光方向性好、亮度高，因此光束在物体边缘形成强对比度的光强分布，经光电器件转换成脉冲电信号，脉冲宽度与被测尺寸（如圆棒直径）成正比，从而实现了物体尺寸非接触自动测量。激光扫描传感器经常用于加工中（即在线）的非接触主动测量，如热轧圆棒直径的测量、拉制粗导线线径的测量等。激光扫描传感器的精度较高，可达0.01%〜0.1%数量级，但结构较复杂。
1.基本工作原理
下图（a）是激光扫描测长的原理图。
图 激光扫描测长原理图及传感器输出波长
氮氖激光器发出的激光细束经扫描装置以恒定速度v对直径为D的被测物体进行扫描，并由光电器件接收，转换成上图（b）所示的电脉冲，由于
所以测出△t，即可求得被测直径D。
激光扫描测长是非接触测量，适用于柔软的不允许有测量力的物体，不允许测头接触的高温物体，以及不允许表面划伤的物体等的在线测量。由于扫描速度可高达95m/s，因此允许测量快速运动或振幅不大、频率不高的振动着的物体的尺寸，每秒能测150次，一般采用多次测量加算平均的方法可以提高测量精度。激光扫描测长的测量范围约0.1〜100cm，允许物体在光轴方向的尺寸小于1m。测量精度约±0.3〜±7μm，扫描宽度越小精度越高。为了保证测量精度，要求激光扫束要细，且平行性要好，还要防止周围空气的扰动。被测件在扫描区内纵向位置变化会因光束平行性不够好而带来一定的测量误差。
2.应用举例
下图是激光扫描测径仪原理图。
图 激光扫描测径仪原理图
同步电机1带动位于透镜3（能得到完全平行光和恒定扫速的透镜）焦平面上的多面反射镜2旋转，使激光束扫描被测物体4，扫描光束由光电器件5接收转换成电信号并被放大。为了确定被测物轮廊边缘在光电信号中所对应的位置，采用两次微分电路，其输出波形如下图所示。
图 检出被测物轮廓边缘两次微分输出波形
由于物体轮廊的光强分布因激光衍射影响而形成缓慢的过渡区，见上图,因此不能准确形成边缘脉冲。为此，要尽量减小衍射图样，除了选取短焦距透镜外，还采用了电路处理方法。在一般的信号处理中，取最大输出的半功率点（即I0/2）作为边缘信号。这种方法受激光光强波动、放大器漂移等影响，而不易得到高的精度。为了得到较高的测量精度，可对光电信号通过电路二次微分，并根据二次微分的过零点作为轮廊的边缘位置。这种方法当激光光束直径为0.8mm时，可得到1μm的分辨力和±3μm的测量精度。二次微分电路的输出控制门电路，即在表征轮廊边缘的电脉冲之间让时钟脉冲通过，经电路运算处理，最后以数字形式显示出被测直径。
当被测直径较小时，例如金属丝或光导纤维，直径在0.5mm以下，若采用激光扫描法测量，由于线径小，扫描区间窄，扫描镜不需要大幅度的转动，因此可以采用音叉等作为镜偏转驱动装置。其测量范围为60〜200μm，测量精度为1%。
当被测直径大（大于50mm）时，可采用双光路激光扫描传感器，工作原理同上，只需将两个光路的光电信号合成，经电路处理则可测得被测直径。
除了上述长度等测量中的一些应用外，激光还可用来测量物体或微粒的运动速度，测量流速、振动、转速、加速度、流量等，并具有较高的测量精度。如下图所示为激光多普勒测速示意图，当激光作为光源照射运动物体或流体时，由于多普勒效应，被物体或流体反射或散射的光的频率将发生变化。将频率发生变化的光与原光（作为参考光束）拍频，经光电转换得到与物体或流体运动速度成比例的电信号，由此测出速度。由于激光频率高，而频率的测量又可达到极高的精度，因此激光多普勒测速可用于高精度、宽范围（1cm/h的超低速〜超音速的高速）的非接测量中。
图 激光多普勒测速示意图