三角法激光位移传感器是一种基于光电原理的非接触式测量传感器，在几何量检测、位移测量领域应用广泛。但由于测量原理和结构的限制，该类传感器无法根据测量对象即时改变测量方向。另外，量程与测量精度之间存在矛盾，当量程较大时，一般测量精度较低；测量精度较高时，一般量程较小。上述问题限制了三角法激光位移传感器在复杂表面测量中的应用。　　论文以三坐标测量机为平台，研究了三角法激光位移传感器即时改变测量方向、即时调整测量范围的方法。　　针对测量方向即时改变问题，通过设计多种基于磁力装卸的反射镜架，为传感器添加反射镜，实现测量光束投射方向的即时改变。从而在不改变传感器位姿的前提下，实现传感器对多个不同方向的测量。　　针对量程与测量精度的矛盾问题，研究了一种变量程测量方法。该方法通过三棱镜的组合来偏置传感器外围的测量光路，实现传感器量程的扩大。以三种不同的棱镜组合方式，获得三种等倍率扩大的量程，以满足不同的测量需要。在测量方法上，研究了两次渐进式的测量方法，该方法以光路偏置后的大量程测量数据为基础，为无光路偏置的小量程测量规划测量路径，从而实现阶跃式复杂曲面的快速精密测量。　　同时，针对量程与测量精度的矛盾问题，研究了一种混合量程测量方法。该方法在原有激光位移传感器基础上，额外增加一个CCD光电位置检测装置，附加装置与激光位移传感器的测量光点构成一个量程相对较大的辅助位移测量传感器。测量过程中，当被测对象超出激光位移传感器的量程时，辅助装置根据测量结果即时引导测量机调整 Z轴在竖直方向上位置，使被测对象重新回到激光位移传感器的量程范围内，从而实现复杂曲面的快速精密测量。　　结合理论研究，搭建了实验系统，对论文所述的多模式测量方法进行了实验验证。实验结果表明，在复杂对象的测量过程中，运用本论文所述的多模式测量方法可以准确、快速地获取被测表面的测量数据，为复杂型面的快速、精密测量提供技术方法。