激光三角法测距技术是一种重要的非接触式测距技术,在工业控制生产、工业自动化生产中都有着广阔的应用。本文基于传统的非接触式光三角法测量原理,利用PSD进行光电转换,通过电路处理,实现了正弦波光强调制式的高精度测距。本文创新点在于:设计了一种高稳定的正弦波光强调制方案;建立了一种基于电路的误差补偿模型,对原理的非线性误差进行了校正;建立了电路噪声模型及温漂模型,并进行低噪寻优。最终研制出实验样机,通过双频激光干涉仪的比对实验,对非线性误差校正前后的数据进行端点连线平移直线拟合仿真,取得了良好的预期效果。实验结果表明:仪器±10mm测量范围内,分辨力不低于1um,误差校正后的非线性度提高近一个数量级,在1.4‰附近,验证了所选方案的可行性。论文的主要工作包括以下几个方面:1、基于光强随动原理,利用高精度的正弦波对激光调制,开发出高稳定的正弦波光强调制的半导体激光光源,有效地抑制了背景光、温漂等环境因素的干扰。其光强稳定,频率单一,谐波失真小,与方波光强调制相比,有用信号的能量非常集中,便于解调,可以达到很高的信噪比;2、根据PSD的两路输出及AD534的特点,针对原理带来的非线性误差建立了数学补偿模型,开发了一种基于硬件电路的非线性误差校正技术,实时性好,可获得更高的控制精度;3、基于运放实际模型和电阻噪声模型,建立电路的噪声模型及温漂模型,并进行低噪寻优,大大降低了系统噪声,提高了仪器分辨力;4、建立各环节电路的数学模型,通过细致的参数计算、取系列化值和Matlab传递函数仿真,保证了电路的准确性和可靠性;5、建立光学设计的数学模型,根据仪器测量范围及精度的要求,对光学参数进行优化设计,分析了接收光强、成像光斑对系统测量误差的影响;6、基于EMC技术,根据电路模块传输信号类型和功耗的不同,从原理设计出发到PCB绘制、模块布局进行抗干扰设计,极大的抑制了低频噪声。