电容传感器依靠改变电容两个极板之间的距离进行小位移非接触式测量,虽然测量精度较高,但是测量只局限于微小量程范围内。随着现代集成电子技术的迅猛发展,容栅传感器采用了周期性改变耦合面积的设计方法,从而解决了电容传感器测量范围小的缺点,进而扩大了量程。由于容栅传感器可以制成体积小、功耗低、性价比高、测量速度快的数显测量装置,这样使得容栅传感器的相关技术得到了快速发展,其中在数显游标卡尺领域的应用尤为突出。本文介绍了容栅传感器的结构和分类,对容栅测量系统相关定义进行解释说明,对容栅传感器性能进行了分析,在对几种常用容栅测量系统工作原理的介绍和研究的基础上,设计了一种闭环反馈鉴幅式容栅位移测量系统,并对所设计的鉴幅式容栅系统信号检测电路进行了详细说明。容栅传感器输出信号不仅与容栅尺的结构尺寸、材质有关,而且激励信号对容栅传感器输出也有很大影响,为此文章中使用谐波分析法对容栅传感器激励信号进行了分析,从而得出激励信号谐波分量与输出信号的关系。在硬件电路中采用了单片机与可编程逻辑器件CPLD相结合的设计方法,介绍了系统的元器件选择以及各个单元电路的设计,并对所设计的容栅测量系统软件进行了说明。最后对整个测量系统进行了软件仿真测试与硬件调试,验证了系统的功能实现。对所设计的鉴幅式容栅位移测量系统进行了误差分析,通过实验结果得出系统误差的主要来源,为后续设计研究打下了一定基础。