光栅传感器是现代精密测量领域中广泛应用的一种传感器，尤其是在线位移和角位移的测量中发挥着重要作用。由于受刻划工艺与光电转换器件体积等影响，开展电子学计数与细分技术是目前提高光栅测量精度的主要途径，采用软件设置与硬件结合定义采集系统功能和工作方式，最大限度开放给用户是精密光栅测量的发展方向。本文基于PCI总线技术进行的精密光栅数据处理系统设计，实现了微机对光栅位移测量的采集及数据处理，本文采用的光栅信号数字细分技术，能够实现光栅信号的不同倍数细分，便于用户根据需要的测量精度进行选择。 本文简要介绍了光栅精密测量的国内外发展情况，详细分析了光栅传感器的工作原理，对光栅莫尔条纹信号的辨向和数字细分技术进行了系统分析和研究。在详细分析系统功能基础上，进行了系统硬件电路设计和系统软件设计。对PCI总线协议进行了分析和研究，采用PCI9050接口芯片设计了PCI总线接口卡，编写了接口卡的驱动程序。 本文设计的基于PCI总线的光栅传感器接口卡具有小型化、便携式智能化等优点。实验证明整个系统工作稳定、可靠，基本满足了所提出的设计要求，实现了对光栅信号的50细分和100细分，并且只需改变细分软件就可提高光栅信号细分数。