位置敏感探测器(Position Sensitive Detector)作为一种成熟光电器件用于检测光斑位置,能够实现连续测量,具有分辨力高、频谱响应范围宽、响应速度快、可靠性高,可同时测量光强及光斑的重心位置等诸多优点,在国防、信息、工业等领域都有很强的应用前景。本文根据光学三角法原理使用PSD设计了一种光电位移测量系统。本文首先分析了两种光学三角法探测结构,结合位置敏感探测器最终制定了位移测量方案,接着确定了该测量方案的重要参数并进行了模拟仿真,结果表明该方案具有可行性。其次,介绍了位置敏感探测器的结构特点及其工作原理,并根据设计指标选择日本滨松公司的S3932型PSD作为位置检测元件,同时分析了影响PSD位置定位的因素。然后,基于AD645、AD734等模拟IC分别完成了交、直流PSD信号处理电路的设计,根据噪声对PSD位置检测分辨力的影响对测量电路(主要指前置放大电路)以及PSD本身的噪声进行了详细的分析和仿真,同时完成了光源驱动电路的设计,此外,完成了测量系统机械结构和数据采集应用软件的设计,为测量系统特性参数的测试做好准备。最后,用设计的直流信号处理电路板,成像透镜以及测量系统机械部件组装搭建了测试装置,定量测试了系统的输出特性和技术指标,考察了系统的抗干扰能力和稳定性。同时对该系统的误差进行了分析,为以后提高系统性能做了准备。