容栅位移传感器以其优异的性能和低廉的价格,在测量领域中占据了十分重要的位置。容栅传感器于上个世纪80年代正式进入我国。到目前为止,已经历了大约30年的发展。然而,国产化的容栅产品在性能指标上仍然很难与国外产品相抗衡。并且,由于在实现的技术路线与思路上沿袭国外成型产品,在一定程度上导致了产品性能的滞后,限制了创新进步。鉴于此,本论文首先从容栅传感器的测量原理入手,通过基础研究,在合理近似的条件下建立传感器的数学模型,重新计算评估了鉴相型容栅位移传感器的测量依据,即为何本文研究的传感器为相位敏感型。然后,再通过分析得到的传感器调制输出通式,分析了传感器调制输出的原理性误差所在,并以工程处理的角度,给出了一个可行的抑制传感器原理性误差的方案。通过计算,得到了动栅上发射极板与定栅上反射极板的最佳比值。根据得到的最佳比值,优化设计了完全符合比值的全新传感器本体结构,并进一步给出了一个结构更为紧凑,也更为实用的改进方案。仿真验证了所提出传感器结构对原理性误差抑制的优化效果。最后,根据所提出的传感器结构,针对性地提出测量专用芯片的整体规划,完成了ASIC核心数字锁相环模块和全新的鉴相计数模块的IP核开发工作,在容栅测量系统的关键技术进行了有益的探索。