在机械工业发展中,精密测量技术起着基础和先决条件的作用，这个观点在以往的生产经验中早已被认同。精密测量中的位移测量包括角位移和直线位移，是生产生活中最基本、也是非常常见的测量。本课题组在国家自然科学基金的资助下，在“时空坐标转换”理论的基础之上，用时间测量空间的新方法测量空间位移量。目前我们时栅传感器中的场式时栅是通过建立行波磁场来作为匀速运动坐标系的，我们在之前的场式时栅的基础之上将传感器的体积，成本进一步的减小，研究如何利用现有时栅传感器及其衍生新技术解决大型超大型机床在超大、高速、重载、强冲击振动、油污粉尘水汽污染、高低温等极端恶劣工况下实现动态精度测量，进而实现全闭环数控的问题。以一种全新的原理来研究具有检测功能的运动机械功能部件及其新技术，如带检蜗轮副、带检轴承、带检导轨、带检电主轴等，推动和促进国防军工特种装备技术、以及大型、超大型机床传动误差检测方面的新进展。在这里我们提出一种全新的测量新方法，并上升为新理论，研发出全新型测试系统，解决生产中重大关键疑难问题和科学仪器研究中的前沿核心主流问题。该课题具体的工作内容如下：（1）通过查阅资料，研究传统位移传感器的测量原理，找出其在位移测量中的优势和劣势，以便在基于离散测头的时栅衍生技术的研究中得以借鉴；（2）开展基于离散测头的时栅衍生技术的理论研究，并进行前期的定转子及其工装夹具的设计、加工和安装工作；（3）通过电磁场仿真，对离散测头的磁路及电磁结构设计模型进行优化；（4）设计出较为合理的信号处理电路，对产生的信号进行处理，从而得到转子的空间位移量；（5）我们在做好离散测头的设计，加工及安装工作之后，就可以准备试验。做好试验研究后验证离散测头的工作原理，查看离散测头传感器的各项性能指标。最后将得到的数据做进一步的分析处理，并且提出下一步试验方案的优化。综上所述，本文在变耦合时栅位移传感器的基础之上，对信号采集端在结构上做进一步优化，使其结构小巧，安装便捷，应用范围广，既简化了传感器的结构，又降低了生产成本。之后对采集到的信号进行误差分析，找出影响其精度的几个主要因素，并有针对性的对其结构做进一步的完善，同时进行误差分析，提高其测量精度。