转矩的测量对各种机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全和优化控制等工作有重要的意义。现有的转矩传感器一般结构复杂,制造安装困难。本文介绍了一种结构简单,测量精度高的新型转矩传感器——基于FPGA和单片机的光栅转矩传感器。本文主要工作包括:1、介绍了当前转矩传感器的发展现状,分析了各种类型转矩传感器的特点和存在的不足。2、介绍了光栅转矩传感器的工作原理,将光栅输出的光电信号转换成矩形波信号,通过分析旋转轴的各种运动对光电输出信号的影响,得知两路矩形波信号的相位与扭转角的关系,从而得到系统测量方案,并推导出具体的测量计算公式。3、构建了系统实验平台,主要由被测量主轴、光栅对机构、光电装置座三个部分构成。4、基于现场可编程门阵列(FPGA)和单片机,完成系统硬件电路及软件设计。5、根据动态测量数据的时变性、随机性、相关性和动态性等,研究了动态测量数据的处理方法。6、对系统调试和实验。采取先对各个单元模块独立调试与实验的方法,对每个单元电路的性能进行分析处理,然后进行联合调试与实验,并对传感器进行标定。7、对系统误差进行分析,并提出了改进措施。