随着位移测量要求的不断增加,高精度、高效率、高集成度成为评价现代精密位移传感器的主要性能指标。绝对式位移传感器以绝对编码与解码原理为基础,将绝对位移值与编码序列相对应,通过识别编码信息实现绝对位移的测量。它在开机时能够立即获得当前绝对位移值,而不需要执行“回零”操作,提高了测量的效率和可靠性。虽然经过不断的发展,已经有多种编码方式,如格雷码、矩阵码以及伪随机码等,但是这些编码方式随着量程增大,编码的数据量相应地成倍数增加,导致相同空间内的编码数据位数迅速增加,使得编码复杂度迅速增大,给编码、译码算法以及加工制造带来困难。同时增量码道普遍采用光栅莫尔条纹的测量方法,其测量精度由等间距的栅距大小决定,通过精密刻线来提高测量精度,这也从客观上导致绝对式测量随着量程增大以及精度要求的提高,绝对编码算法及制造的难度越来越大。针对以上问题,本文提出一种基于时栅技术的简易十进制移位编码测量方法,利用光强调制的时栅测量方法,增大增量码道的栅距,用十进制移位编码和图像编码的方法,减少编码与译码的难度。这种编码方法利用时栅测量栅距大的优点,借助图像传感器的微米量级分辨能力,实现大量程的编码与译码,并且该编码方式的编码复杂度不随量程增加而增加。主要研究内容如下:（1）在总结目前广泛应用的绝对式位移传感器编码方式的基础上,提出了一种基于时栅技术的十进制移位编码方法。与传统的编码方式相比,它是一种通过图像识别的大量程绝对位置编码方式,在不增加编码位数和复杂度的条件下,实现大量程、高精度的绝对位置测量;并且采用简单数学公式的译码方式和十进制编码机制,提高了测量的效率和可靠性。（2）根据十进制移位编码的绝对式位移传感器测量原理,开展传感系统的整体设计。主要包括传感器结构模型、极板结构和测试系统,其中测试系统由图像采集模块、FPGA控制模块、信号处理等模块的硬件电路,以及模数转换、数据传输等软件模块组成。（3）根据传感系统的整体方案,搭建绝对式位移传感器的实验平台,开展传感器的实验研究。对测试系统的关键信号进行实验测试,开展传感器的原理性实验,验证传感器的理论正确性;对误差成分进行分析与消除,通过性能实验表明该方法能实现大量程、高精度的绝对位移测量。