介绍了一种用于对微小长度进行自动测量的嵌入式系统装置。该装置由单片机模块、FPGA、DDS正弦信号发生电路、差动耦合变压线圈、机械传动组件、电压检测电路和电机驱动电路等组成，装置结构简单，使用方便，而且可以根据不同的应用要求进行灵活变换。

在讨述了用于测量物体位移（平移）的频谱分析的理论依据基础上，提出了用于实测物体位移的测量原理。介绍了为实现该原理运用ＣＣＤ及计算机组成的实测硬件系统及其软件编制思想。给出了物体平移运动的实测数据，并分析了形成该方法测量误差的主要原因。通过实验表明该方法是十分可行的。

在车间条件下操作时,光栅干涉仪在测量精度方面优于He-Ne激光干涉仪。基于光栅干涉测量系统有一些特别的优点,导致其在高精密测量中用途不断增加。阐述了衍射式光栅干涉测量系统的工作原理和特点,同时详细总结了国际上生产和研究衍射光栅干涉测量系统的厂家和研究机构及他们的产品。并指出该系统的发展趋势和存在的问题,为衍射式光栅测量系统的研究和发展提供参考。

为提高光电式光栅刻划机的控制精度，设计了一种自准直式激光光栅外差干涉仪的新型测量系统。以光栅衍射和偏振光学为理论基础，结合电子学的相关知识对系统进行了理论分析，设计了基准光栅，并进行了大量的实验研究。由实验研究可知，这种利用光栅的自准直衍射和以光栅栅距作为计量基准的干涉测量系统，具有受环境因素的影响低，结构简单、装调方便等优点；采用双频激光得到的测量信号增益大，信噪比高；该系统用于光栅刻划，得到的栅线间距刻划偏差优于10nm，在3mm行程内累积误差约为0．3μm。结果表明，该系统具有纳米级分辨力，用于实时测量控制系统，测量误差很小，完全达到了中阶梯光栅等特种光栅对刻划机的高精度分度要求。

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。

介绍了压电陶瓷作动器的静、动态特性及其测量方法和实际测量系统.对逆压电效应型作动器的性能进行了实验研究.实验结果表明其静态特性线性度好、重复精度高,在50 Hz以下的低频段,幅频特性平直,相频特性呈线性.因此,逆压电效应型作动器适用于对线性度要求较高的精密控制场合.

提出了一种５０μｍ测量范围内，２ｎｍ不确定度，、０．５ｎｍ分辨率的二维激光外差偏振干涉仪的设计。其中用声制器和稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器获取频差小于２００ｋＨｚ的正交偏振双频激光束，Ｘ和Ｙ二臂偏振干仪将采用差分干涉仪，采用相位解调技术进行外差干涉信号的处理。

介绍了激光三角位移计的工作原理，并对激光三角位移计的响应特性进行线性标定所涉及到的理论与实验技术进行了分析，给出了实验结果。

基于计算机散斑干涉法的原理进行平面内位移测量，采用亚像素法、附加矢量法和中心偏移法提高了精度，使该方法更具实用性，并以试验验证。结果表明，计算机散斑干涉法应用在位移测量中，误差相近于其它方法，然而具有远距测量、非接触、全场测量等独特的优点，再有对环境要求不高、成本较低、可编程等有利条件，使该方法有良好的应用前景。

针对类磁栅液压缸集成位移传感器结构特点，为提高液压作动机构的液压缸位移测量精度，对类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理进行研究。首先，对包含直流分量、毛刺干扰、各次谐波分量等多种信号成份的响应信号进行描述；其次，对高通滤波器进行建模和仿真分析，得出了高通滤波器有效滤除直流分量的工作条件；最后，为克服已有脉冲滤除方法的缺点，提出了一种新型脉冲干扰在线滤除方法。实验表明：该方法可有效地提高类磁栅液压缸集成位移传感器信号预处理精度，对提高多种新型液压作动机构的液压缸位移测量精度具有实际的应用价值。