圖2顯示了當探頭的采樣方向垂直于探頭體（垂直于主軸）時的最佳結果。如果可能的話，采樣方向應該垂直于探頭體。如果探頭平行于探頭的桿身軸線），結果的可重復性比垂直于軸線的重現(xiàn)性差;如果探針的方向既不垂直也不平行于探針體平行于探針體時，結果的再現(xiàn)性較差;探針采樣方向平行于主軸軸線，但與探頭體成一定角度，不會重復，應盡可能避免。

避免極點碰撞

如果三坐標測量機測量桿在測量過程中與測量桿接觸，但與測量桿沒有接觸，則測量系統(tǒng)會認為測量桿被取樣，從而導致較大的誤差。此時，增加主軸直徑將增加球/柱空間，從而減少極柱碰撞的可能性，如圖3所示。有效工作長度是桿在桿接觸特征之前可達到的深度。通常，球越大，有效工作長度越大。使用較大的主軸也可以降低被測元件的表面粗糙度;然而，可以使用的最大的球體受到測量的最小的孔的限制。
此外，探頭是一個精密的測量儀器，應保持清潔和無憂，保持形狀和大小。棒狀紅寶石觸點應保持無污物，1μm的灰塵可能導致1μm的測量誤差。

測針校準

當使用三坐標測量機測頭測量時，由于測頭半徑的影響，獲取的坐標數(shù)據(jù)不是測頭觸摸的表面坐標，而是測頭的球心坐標。當表面法線和測量值相同時，測頭坐標與測頭中心的測頭半徑值不同。如果忽略探頭半徑，即沒有半徑補償?shù)臏y量數(shù)據(jù)，則會帶來數(shù)據(jù)補償錯誤。因此，在測試工件之前，要校準的主軸需要校準。實際的接觸點和軟件記錄的位置需要沿著測量點矢量方向補償探針的半徑。
因此，測量時應盡可能使測針軸垂直于被測表面，使測頭沿被測表面法線方向移動，以盡量減小球半徑補償誤差，

通過驗證，需要消除以下三個方面的問題：
（1）理論三坐標測量機測量桿半徑與實際測量桿半徑之間的誤差;
（2）理論測量棒長度與實際測量棒長度之間的誤差;
（3）探頭旋轉(zhuǎn)角度誤差。
通過檢查以消除上述三個錯誤，得到正確的補償值。所以校準結果的準確性，直接影響到工件的測試結果。