光纤传感器具有结构简单、体积小、抗电磁干扰能力强等优点,可进行组合或阵列排列以实现多点、分布式测量,在在线测量、多尺寸测量、复杂表面检测等领域均有良好的发展前景。本课题将基于反射式强度调制型光纤传感器(RIM-FOS.,通过对光纤传感器组合排列进行多点测量的方法,提出了一种新型的平面度测量方案。相对于传统平面度测量方法,该方案具有结构简单的优点,不需要依靠机械式探头扫描即可实现多点测量,能有效提高系统的测试速度,测量精度和可靠性。本文的主要研究内容及完成的工作如下：1.本文采用新型的双圆型光纤传感器：相对于其他结构,双圆型结构由于带有补偿光路,有助于消除或减小环境光,被测面反光系数等因素的影响,提高测量精度和稳定性；并基于该型传感器,提出了平面度测量系统的整体设计方案；2.对硬件的各个功能模块进行了设计。硬件部分主要由光源调制电路,前置放大电路,滤波电路,有效值电路,AD转换电路,采样保持,主控电路及显示终端等模块组成。论文详细介绍硬件各个功能模块的详细设计过程,包括芯片的选型和详细的外围电路等。在显示模块上,采用智能显示终端,并通过串口通信方式完成终端与单片机之间的通信。为保证测量精度,减小干扰,电路部分采取了DDS技术,调制解调技术,带通滤波等多种检测手段；3.完成系统的软件编制任务,包括平面度评定算法,单片机与终端之间的串口通信程序及硬件各功能模块的控制程序等；并在智能终端上实现了键盘,显示和交互及系统所需的其他功能等；4.采用精度为0.2μm的百分表检定仪搭建实验平台,完成输出特性曲线的标定,并对标定曲线的线性度和误差进行分析；对传感器的分辨率、重复性、稳定性等性能指标进行测试和分析。在平面度测量实验中,同三坐标机及电感测微仪进行了对比测量。实验结果表明：系统的线性度误差<1.2%,最大重复性误差≤4mV,灵敏度≥1.7mV/μm。在平面度测量实验中,通过同三坐标测量机及电感测微仪的测量结果进行比较,证明该方案基本可行。