在纳米甚至亚纳米级尺度,精密定位测量是高端技术装备的核心。纳米电容式位移传感器具有高分辨率、高带宽、动态响应好等优点,在精密测控领域广泛应用。针对有线传输时受距离和布线带来的不便以及纳米定位无线测控应用需求,无线纳米电容传感器亟待开发。目前关于电容传感器相关无线应用研究大都使用Zig Bee,蓝牙等协议,面向低精度,低带宽,低速率、实时性差的静态测量。本文结合实际企业项目应用需求,设计了一套基于纳米电容传感器的高精度,高速率,高带宽,低延时面向纳米定位的无线测量系统。主要研究工作如下:（1）探讨设计纳米电容传感器的机械电气结构,研究对比近距离无线传输协议Wifi、蓝牙、Zigbeee、UWB等,选取Wifi协议以满足高速动态测量。使用Windows/Cygwin/Eclipse的IDE开发平台编译配置射频模块无线网络协议固件和系统程序,制定协议数据无线传输策略。完成Wifi协议固件烧录和以及模块系统参数、工作模式、网络参数等配置优化,实现下位机上位机间无线局域网搭建。（2）提出无线传输系统设计指标,分析功能需求,进行系统总体方案和软硬件模块设计。选取STM32F103作为下为位机主控制器,24位ADS1256为模数转换芯片,ESP8266为Wifi射频模组无线传输数据,micro SD卡离线存储数据。设计完成各模块电路原理图并制作下位机硬件pcb采集板卡。使用MDK-ARM,keilμVision5 IDE集成开发环境完成下位机主程序和各功能模块软件设计。（3）完成上位机软件设计,使用labview程序语言编写系统上位机软件控制和显示界面。同时对无线通讯协议指令进行设计制定,包括控制下位机硬件系统采集传输参数、工作模式,网络连接配置、数据处理和存储等,实现将传感器测量的位置数据实时传输显示在上位机界面。（4）实验搭建无线纳米电容传感器测试系统,实现对传感器的信号采集转换处理、无线传输和终端界面显示,并对系统性能指标参数进行测试。测试传感器静态rms分辨率为0.4 nm,峰峰值1.2 nm,灵敏度为1nm/200μV,表明传感器可以准确测量1.2 nm以上位移变化。测试下位机采集卡精度,最高采样频率30KSPS下ADC噪声峰峰值100μV内,可精确测量传感器分辨率对应的最小电压变化。测量目标压电位移平台在控制器不同幅值的阶跃信号,测得平台位移分辨率5 nm以上,表明测试系统传感器和采集卡精度完全可表征测量目标运动精度。最后进行系统无线测试。控制纳米压电平台做不同频率的正弦扫频运动,纳米电容传感器实时检测平台位置并输出信号到下位机采集板卡,转换处理无线传输到上位机显示监测到的位置信号。使用Wireshark等网络工具对无线传输到上位机的数据包进行统计分析。实验结果表明无线传输距离在10 m以上,无丢包误码乱码现象,系统吞吐速率最高280 kbps,延时间隔0.42ms,无线系统数据刷新频率最高2300 Hz。有效完成了纳米电容传感器的高速率,高带宽,低延时动态无线测量,实现了纳米定位的无线测控。