目前直线位移传感器在智能化的制造装备中起着重要的作用。由于直线位移传感器对数控机床的加工精度具有直接的影响,因此随着技术的发展,数控机床对直线位移传感器的精度和稳定性要求也在不断提高。电磁感应式位移传感器传感器相较于光栅其使用成本更低、更适合应用于恶劣工况,此外该类传感器以其良好的稳定性、较强的抗干扰能力、较好的可靠性使这类传感器在数控机床中取得了广泛应用。电磁感应式时栅传感器是电磁感应式传感器中的一种,该类传感器目前实现了角位移测量和直线位移测量,其中角位移测量达到了较高稳定性和可靠性,而在直线位移测量方面,由于结构缺陷等原因导致了传感器的测量稳定不足、精度不高、抗干扰能力不强,在一些特殊的安装场合适应性不好。此外,上述缺陷还导致电磁感应式时栅传感器在实现绝对式直线位移测量方面有较大的障碍,并严重影响了该类传感器的规模化应用。针对上述问题,本项研究对已有的电磁感应式直线时栅位移传感器结构做出了进一步的改进和优化,提出一种互补耦合式结构代替现有的单面耦合式结构,为了适应特殊的安装场合,使用导磁体测头改变传感器的磁阻,将传感器的激励线圈和感应线圈集成在一块PCB上,所有信号线从PCB一端引出,而测头不再引出信号线。此外通过改进激励线圈和感应线圈的布局构造有效减小了传感器测量误差。同时研究使用两组相互独立的测量单元,通过传感器数据组合,实现绝对直线位移测量。主要研究内容和研究成果如下:(1)根据已有的单面耦合式直线位移传感器提出一种互补耦合式传感器结构,该结构使传感器输出信号显著增强,极大地改善了由安装误差、机械加工误差所导致传感器信号畸变。(2)对该新型结构传感器开展了数字化模型的建立和仿真,通过三维设计软件建立了传感器数字化模型,使用电磁场仿真软件对传感器数字化模型进行了三维瞬态磁场仿真分析,通过仿真结果可知该新型结构能够显著减小传感器感应信号畸变。(3)研究并搭建测控实验台及电气测控系统,对该新型结构传感器样机进行实验研究,设计了传感器实验台,针对传感器结构进行干扰排除和误差分析。(4)研究使用两组相互独立的测量单元对整个测量长度进行数字编码实现绝对式直线位移测量。(5)研究并建立传感器测量误差数学模型,结合实验分析传感器误差来源,综上所述,通过对新型结构传感器进行理论推导、仿真分析、以及实验验证等方面的研究,验证了本文所提出的新型结构传感器能够显著提升抗干扰能力和测量稳定性。