测量作为精确定量认识物质世界的基本手段和技术,对现代工业和国民经济的发展起着至关重要的作用,尤其是精密位移测量,更是工业发展的重中之重。随着科技技术的发展,精密位移测量技术不再仅仅针对于一维空间位移量的测量,在航空航天、工业机器人等众多领域中,精密位移测量技术逐步往高精度和多维度的方向发展。现阶段针对二维空间量的精密测量主要有三种,即堆栈式结构、二维光栅测量系统、平面电容测量系统,这三种测量系统主要存在以下问题:（1）测量精度易受环境干扰;（2）高精度与低成本不能兼备。时栅位移传感器基于“时空坐标转换”的基本思想,将传统位移传感器“以空间测量空间”的思想转变为“以时间测量空间”,具有媲美光栅的精度,抗干扰能力强,制造成本低。然而现有时栅位移传感器只针对一维空间量的测量,在二维测量领域还处于空白状态。因此,课题组成员在一维时栅技术的基础上提出了二维时栅位移传感器,以解决二维测量系统的问题。本文主要对二维时栅位移解算方法展开相关研究,主要研究内容如下:1)基于电磁感应原理,通过对二维时栅平面驻波磁场构建方法和磁电信号转换方法进行理论推导,建立二维时栅位移传感器物理模型并进行电磁场仿真分析、验证。2)根据二维时栅感应电信号的特点,将位移解算方法分成时空变量分离和二维空间量分离两个步骤来求解。针对时空变量分离,提出了离散傅立叶变换分离方法;对于二维空间量分离,提出了基于角度旋转的分离方法。3)首先对位移解算方法进行仿真分析,根据仿真结果对解算方法进行全角度优化和求解区域拓展并进行仿真验证。4)根据位移解算方法,设计基于Labview的二维时栅信号采集与处理系统,对传感器感应电信号进行处理,得到二维空间位移量。5)搭建实验平台并调试,进行位移解算方法验证实验,并对二维时栅位移传感器稳定性和测量精度进行测试,根据测试结果分析其影响稳定性的因素和节距内误差频次。综上所述,本文在二维时栅位移传感器测量原理的基础上,提出了基于时空变量分离和二维空间量分离的位移解算方法,并进行了算法仿真、全角度值求解优化和求解区域拓展。设计了信号采集和处理系统,同时进行实验研究。实验结果表明,该位移解算方法可行,传感器稳定性为2μm。研究内容对二维时栅位移传感器的高精度测量奠定了基础。