压电陶瓷(PZT)材料由于其良好的正逆压电效应,广泛应用于传感器和执行器领域,具有分辨率高、响应速度快及驱动力大等优势。双压电陶瓷片作为激光陀螺稳频器的核心驱动部件,能够双向调节陀螺仪的谐振腔长,从而达到稳定陀螺仪工作频率的目的。这要求配对的压电陶瓷片具有相同的性质,在相等的驱动电压下的位移量一致。因此,在激光陀螺稳频器装配前需要对压电陶瓷片的微位移进行测量并匹配。针对该测量问题,本文分析了压电陶瓷的位移特性,设计了基于双电感测微仪的测量方式,探究了驱动电压的加载策略,最终研制了压电陶瓷片微位移自动化测量设备,并对设备的性能及测量精度等进行了实验分析。首先,在对压电陶瓷的位移原理分析的基础上,设计了能够加载驱动电压并压紧陶瓷片的上、下电极结构。通过对比单测头与双测头测量方式,确定了基于双电感测微仪的相对测量方法,并进行了实验验证。通过实验确定了既能够满足测量效率,也能保证测量准确性的驱动电压加载方案。然后,研制了压电陶瓷片微位移自动化测量设备。测量设备分为上、下料模块、测量模块及搬运模块。上料模块完成陶瓷片上料前的对准整理,保证自动化测量时陶瓷片能够准确拾取;下料模块用于分类存放完成测量的陶瓷片。搬运模块利用一对正交的直线导轨配合光电传感器实现压电陶瓷片的搬运,其中陶瓷片的拾取通过真空吸附的方式完成,避免了机械夹取时陶瓷片的意外损伤。测量模块中,上、下电极压紧陶瓷片并对其进行电压加载;两个高精度电感测微仪完成压电陶瓷片的微位移测量。为了实现陶瓷片与上、下电极接触均匀,并保证电压加载效果,上电极采用了球轴承和弹性探针组合的结构。根据自动化测量流程,确定了控制软件的设计模式及控制策略,包括系统初始化策略、测量策略、陶瓷片的拾取及剩余数量检测策略等。基于LabVIEW编写了设备的控制程序,实现了设备的调试及自动化测量功能,并设计了友好的人机交互界面。最后,对设备的性能指标进行了测试,包括运动导轨的重复定位精度和压电控制器的输出性能。利用设备完成多片压电陶瓷片微位移的自动测量,并进行了误差分析。结果表明,自动测量相对于人工测量,测量效率提高了60%以上。通过多次测量实验对比,自动化测量设备与激光干涉仪测量结果具有较高的一致性;通过分析单片陶瓷片的多次测量结果,表明设备重复精度优于0.06μm。