随着工业领域的日益发展,高精尖产品是抢占市场的重要因素,而高精度的位移传感器则是制造高端产品的过程中不可或缺的部分。位移传感器在工业领域中起到了至关重要的作用,在各国的工业、农业、军事、航天等领域扮演着不可替代的角色。其中绝对式位移测量传感器具备较多的优点,如抵抗外部干扰的能力较好,有较高的稳定性,开机后不需要重新寻找参考零位点,具有较低的累计误差等,在各种高精的位移测量中应用比较广泛。目前,传统类型的绝对位移测量传感器是通过在空间内超精密刻线来提高传感器的分辨率与精度,但超精密刻线这种工艺的实现条件比较苛刻,需要真空的加工环境,同时也需要高精度和高成本的加工设备,所以这些传感器在市场上的售价都比较昂贵。时栅位移传感器是在空间中构建两个相对运动的平面坐标系,将空间量转换为时间量来进行直线位移和角度位移的测量,所以传感器的加工条件要求较少,工艺相对简单,相应的成本也就变低了。现阶段时栅实验室在绝对位移测量的相关研究还比较匮乏,因此对绝对式直线位移传感器的研究就显得非常有必要了。在此情况下,本文提出了一种针对于时栅位移传感器的误差分析和结构优化方法,其主要内容为:（1）对正交双行波磁场式直线时栅位移传感器的测量原理进行了理论推导,对正交双行波磁场的产生机理和绝对位移的解算方法进行了理论分析和推导。（2）对正交双行波磁场式直线时栅位移传感器建立物理模型,并进行了仿真,对各频次的误差进行了详细的分析,得到具体的误差频次和大小。（3）对传感器的主要误差频次进行了理论分析和仿真验证,制定相应的优化方案,并进行仿真分析。（4）根据传感器优化后的物理模型制作传感器实物,搭建实验平台,对传感器功能进行测试。对传感器开展了稳定性实验,实验测得稳定性为5μm,对传感器做了精度试验,实验测得原始误差峰峰值为102μm,相对于优化前的400μm减小了接近300μm。最后的实验数据显示:传感器能够满足对应要求的测量,并且制作的传感器样机在量程范围内,其测量精度大幅度提高,由原来的±12μm减小到12μm,减小了一倍。