增量式光电编码器是一种应用广泛的位置检测装置，并且绝大多数采用光栅式结构。莫尔条纹信号细分技术是实现高精度光栅测量的核心技术，它能够在不改变编码器结构的情况下大幅度的提高其检测精度，具有重要的工程应用价值。本文在分析莫尔条纹位移测量原理和现有莫尔条纹信号细分技术的基础上，着重对两种新型电子学细分方法——时空转换细分方法和正交锁相环细分方法，进行了系统深入的研究：针对莫尔条纹信号的电子学细分，讨论了位移测量中的时空观，即位移空间测量模型和位移时间测量模型，将“用时间测量空间”的思想运用于莫尔条纹信号细分，提出了基于时空转换的莫尔条纹信号细分的新方法。该方法充分利用了高精度时间测量的优势，具有细分倍数高、便于集成、兼顾细分与辨向、可同时适用于动态和静态测量等一系列优点。研究了基于锁相环的莫尔条纹信号细分技术，采用正交锁相环细分方法，克服了传统锁相环用于莫尔条纹信号细分的弊端，对正交锁相环方法进行了全面分析，并通过仿真验证了正交锁相环细分方法的可行性。开展了莫尔条纹信号细分的实验研究，采用FPGA和DSP为硬件平台，设计了实现空间位移到时间信号的“加载”的调制电路和基于FPGA的精密时间测量模块，构建了新型时空转换细分方法的测试环境，进行了位移测量实验和误差分析，验证了所提出细分方法的有效性。