超精密定位与检测技术一直是国内外研究热点。目前,在精密制造和精密检测领域,同时达到高速度、大量程、高分辨率的精密定位与检测手段主要包括:激光干涉仪位移检测系统和精密光栅测长系统。激光干涉仪位移测量系统精度高,量程大,但对光源稳频及应用环境要求严格,应用成本高昂;精密光栅测长系统受环境的干扰小、对光源的稳频特性要求低,应用成本低,其以光栅栅距作为测量基准,虽然可以通过对条纹进行电子细分获得更高分辨率,但受制于光栅常数和条纹质量的限制,电子细分倍数有限,其检测分辨率很难达到亚纳米量级。为了提高精密光栅测长系统的检测分辨率,本论文在经典光栅干涉定位检测原理的基础上,提出了一种基于衍射光栅的相位扫描位移检测新方法。通过在检测视场中的两条纹之间加入光电传感器,依靠传感器在有限宽度的条纹间进行往复扫描运动,改变检测信号的接收相位,理论上可以达到亚纳米级的分辨率,可突破测量元件自身的物理精度限制,与传统的光栅信号细分方法相比,降低了对光栅原始信号的要求,突破了光栅信号质量对检测分辨率的提高的限制。根据所提出的相位扫描位移检测新方法,利用Matlab仿真工具建立了相位扫描系统运动方程的离散模型,对模型进行了仿真,搭建超精密位移检测定位实验平台,开展实验研究,分别进行了PI位移台自身精度检测实验、PI位移台连续性检测实验、条纹当量检测实验、单次相移位移检测实验、相位扫描定位实验等,实验结果证明了所提方法能够显著提高PI高精度位移台位移检测分辨率及定位精度,相对于传统的光栅检测定位方法,其定位精度提高70%以上。