角度测量在几何量测量中有着重要的地位。随着工业体系对角度测量技术要求的提高,在很多应用现场,现有的角度测量仪器由于测量范围、精度以及体积和功耗的局限,已经渐渐不能满足测量要求。本课题针对目前在机床、飞机和轮船等制造领域的微小角度检测问题以及铁轨及军用导航系统中的大角度测量问题,对角度测量方法及仪器进行了深入研究;并设计出一种新型双功能角度测量系统可同时适用于微小角度与大角度测量。系统采用同一个主控电路对两个用于不同场合的传感器输出信号进行处理和传输,从而简化了测量系统的整体设计,增大了其使用范围。本论文主要内容和工作如下:1.对角度测量进行了广泛调研和深入研究,提出了一种将微小角度测量与大角度测量集成到同一测量系统的模型,实现了双功能、模块化设计。2.针对微小角度和大角度在测量范围、分辨力等方面的区别,分别进行了几何量转换为电量的传感器选择,采用了LVDT信号处理芯片用于微小角度的测量,采用了新型MEMS传感测量芯片用于大角度测量。3.采用双片簧精密微位移机械进行了微小角度测量仪器的结构设计,并为系统设计了一套统一的测控电路,实现数据采集、信号处理、信号传输和显示。4.对微小角度测量传感器输出值与被测角度之间非线性关系的拟合方法进行研究,提高了测量系统的线性度,并为大角度测量的线性化处理打下基础。5.在实现本地仪器显示的基础上,为适应计算机数据处理应用的需要,在计算机接口与上位机软件上进行设计。6.对微小角度测量系统进行了一系列实验,包括线性度、稳定性和重复性实验,并对实验结果进行分析处理。