球栅位移测量技术广泛应用于世界各国的机械加工领域，用于实现运动系统中位移空间的精密测量。本课题的设计目的在于通过研究球栅传感器的技术原理，研制基于球栅传感器的的高精度位移测量系统，并通过系统调试和对该系统测得的数据进行分析，验证本系统的测量精度、分辨率、位移测量稳定性和可重复性，实现运动状态下位移的高精度测量。本文主要分为以下几个部分进行阐述：1.首先介绍了当前的位移测量技术，提出研究球栅位移测量技术的目的和意义，并介绍了国内外球栅位移测量技术的研究现状。2.然后介绍了球栅传感器的结构、特点和应用领域，通过对电磁感应原理的分析，引导并深入阐述了球栅传感器的技术原理。3.提出系统的总体设计框架，并介绍了系统各个模块的功能和实现方式，然后介绍了本系统的关键技术，对其中最难最为关键的技术调相信号的解调技术进行了详细的介绍。4.根据对系统功能需求和球栅传感器技术原理的分析，提出了系统硬件的总体设计方案，、阐述了了各部分硬件电路的功能和实现方式，同时对选用的控制器STM32F103进行了介绍，之后对各部分电路的设计分别进行详细介绍，包括该电路的功能、设计思路和电路图等。5.介绍了系统软件开发环境和STM32固件函数库，然后提出了系统软件总体设计步骤、软件组成和设计思路，再分别介绍了各软件模块的功能和具体实现方法。6.最后对球栅位移测量系统进行了实验室调试，对测量数据进行了整理与详细的分析，证实了研制的球栅位移测量系统已满足本课题的指标和功能要求，达到了设计的目标。最后总结了本课题所做的全部工作，提出了以后可以改进的地方。