电容式电子水平仪是对直线度和平面度进行精密和超精密测量的重要仪器.该课题在对电容式电子水平仪进行工程化设计和研制的基础上,还对整个仪器系统进行了较完备的低功耗设计;提出了场效应管稳幅、软件相敏检波技术;利用滑动窗口采样的软件处理方法改善了测量结果的示值稳定性;通过对系统输入-输出特性的线性化处理,提高了仪器的示值精度;降低了系统的功耗;增强了仪器的实用性.该文完成了电容式电子水平仪的几项关键技术：1.采用由场效应管稳幅、温度补偿的文氏桥振荡电路作为调幅电桥的激励源,提高了载波信号的幅值稳定性;2.在对常规相敏检波技术进行分析、比较的基础上,提出了一种新的检波技术--软件相敏检波技术,在几乎不增加硬件电路的前提下,可将测量系统的分辨力提高一倍;3.完全由软件实现的滑动窗口采样法对含纹波成分的直流输出信号进行采样,减小了由于采样起始点的变动给系统示值稳定性造成的影响;4.对系统的非线性输出特性进行软件线性化处理,改善了测量系统的线性;5.通过对系统的宏观时空占空比及微观时空占空比的分析,进行了较完备的系统低功耗设计.经误差分析和实验表明,上述关键技术提高了电容式电子水平仪的测量精度,并极大降低了系统的功耗,满足了对测量仪器的精度及工程化的要求.