高度跟踪技术是二氧化碳平面激光切割机中的一项关键技术，借鉴和参考其他学者的设计方案，本论文提出基于DSP的高度跟踪系统解决方案。本方案利用克拉泼电路作为电容传感器调频检测电路，基于高速DSP芯片的频率测量方法实现宽频带的频率解调，DSP运行分段最小二乘法曲线拟合算法，实现切割头和工件距离的实时高精度测量，为伺服驱动器提供稳定精准的反馈直流电压，同时利用CPU定时功能滤除等离子云干扰，从而实现了分辨率高、响应平稳、线性度好以及抗等离子云干扰的高度跟踪系统。首先分析电容传感器切割头的工作原理，通过建模推导出电容值和距离的关系式，计算出电容量的理论值，并给出高频等效模型，为传感器检测电路提供理论基础。在对已有电容传感器检测电路改进的基础上提出了克拉泼调频检测电路，通过稳频措施，提高了振荡电路的品质因数和频率稳定度，输出频率稳定度高、可调频宽大、灵敏度高、分辨率高的调频正弦波信号。通过前级自举反馈跟随器放大电路和高速运放芯片的放大，得到频率稳定的交流正弦波放大信号，经过直流偏置电路、施密特触发器芯片、隔离芯片的处理输出频率稳定的数字信号，作为DSP信号处理系统的输入。高主频DSP芯片依据等精度测量原理对调频数字信号进行实时的频率测量，并利用分段最小二乘法曲线拟合算法对d-f的输出特性曲线进行非线性补偿，通过多组数据对比分析得出了曲线拟合的最大误差远小于系统要求的测量精度，最终得到了高精度的距离测量值，实现调频信号解调。DSP芯片通过定时功能实现对等离子干扰的滤除功能，同时通过SPI通信方式使DA芯片输出和测量距离值成正比的直流电压信号，作为反馈信号输入给伺服驱动器实现高度跟踪功能。