目前,随着智能制造的快速发展,传感器作为直线电机和数控机床的全闭环控制的关键部件,对其高精度和精确定位要求越来越严格。全闭环系统中加工精度取决于绝对位置传感器对其位置的准确反馈信号,反馈信号的精度是实现数控机床的高精度和高效率的关键。工业加工广泛应用的绝对位置传感器是绝对光栅,但绝对式光栅产品基本依赖进口,我国在绝对式光栅技术方面很难有突破,绝对式光栅传感器发展的技术难点在于复杂的绝对式编码和近乎苛刻的加工工艺。绝对式光栅在编码解码的同时还要考虑信号稳定性以及编码的光刻工艺复杂性。随着传感器尺寸的减小,复杂高精度刻线所需的制造难度也随之呈几何量增加,光栅需要经过多道工序刻划完成,只有近乎苛刻的加工工艺才能保证刻划得到形状规整、排列均匀的密集栅线,这些也是我国目前加工工艺难以做到的。因此,针对光栅技术难以突破的现状,本文提出一种基于平面磁感应的绝对式直线时栅位移测量传感器,以满足机床加工位置反馈要求。课题主要研究内容如下:（1）平面磁感应时栅绝对式位移测量模型在增量式直线时栅位移传感器结构基础上,本文提出了一种“粗通道定位+精通道测量”的绝对式测量新方法。研究采用两列不同极距的“几”字型定尺结构绕组和动尺正弦感应绕组通过电磁感应方式构造两列空间位移信号,建立两列空间位移信号相位差与运动距离的线性映射关系。通过对该传感器进行数学理论推导以及传感器的误差规律进行了建模与分析。（2）电磁仿真及传感参数优化通过Ansys Maxwell软件对传感器测量模型进行仿真,验证其测量方法的正确性,根据其结构特征,对传感器的两个传感单元进行组合分析,筛选最适合的绕制距离改变误差大小以及谐波成分。通过感应绕组空间移相的方式抑制测量误差谐波分量建立了优化后的传感器测量模型并仿真验证与分析。（3）传感器检测系统设计及实验研究搭建绝对式传感器实验平台,采用PCB印刷技术对仿真模型制作成实物样机,设计了信号处理电路及数据采集模块搭建传感器系统。通过实验研究对优化前后的绝对式传感器样机信号及精度进行了测试。采用谐波修正方法对优化后的样机进行了误差修正实验,结果表明传感器通过修正后在0～120mm测量范围内,测量精度达到±10μm,具有成本低廉、抗干扰能力强、稳定性好等优势。