光电自准直仪是一种通过光学成像系统测量被测平面角度变化的精密仪器,其测量视场范围、测量精度对于仪器的使用而言至关重要。本文针对传统光电自准直仪存在的测量视场范围与测量精度无法兼顾的问题,提出了以位置敏感探测器PSD作为自准直仪光电接收器件的方案,并针对接收器件存在的非线性畸变进行校正,以实现扩大测量视场范围、提高测量精度的目的。本文在现有光学系统基础上,对系统光源进行选取并设计了光源驱动电路;设计了多路信号发生器对光源进行调制,并在后续处理电路中利用采样保持器对干扰信号进行滤除,有效解决了实际测量过程中所存在的背景光以及PSD自身的暗电流对测量精度的影响;依据PSD的位移解算公式设计了 I/V转换及放大电路、加减运算电路,经过数据采集模块将模拟电路的输出结果上传至计算机以实现数据的预处理和修正;针对PSD光电响应畸变导致的实际测得的位置坐标值与理想坐标值之间存在较大测量误差的问题,通过对现有位置坐标修正算法进行比对分析,最终确定了 BP神经网络算法对位置坐标进行修正的方案;通过系统搭建和实验验证,得出本系统的测量视场范围为±1000",系统不确定度为0.7",分辨率为0.1"。实验测试结果表明,本系统设计合理,测量范围广、测量结果精度较高,其各项指标基本达到了设计的要求。