在精密加工、精密检测等现代工业技术领域,对精密位移及定位的要求越来越高。二维运动平台是高精度测量系统和高精密加工系统的核心部件。完整的二维运动平台主要包括机械运动系统、位移传感系统和运动控制系统三个部分。本文主要研究平台的机械运动系统和位移传感系统。基于激光干涉传感理论及其关键技术的分析,设计了基于迈克尔逊干涉光路的单频激光干涉光路,得到稳定的干涉条纹。选用具有多窗口、高光电转换速度和高效率的蓝紫激光光电转换器件实现光电转换,得到两路正交的模拟干涉信号。在干涉信号处理方面,设计并制作干涉信号处理电路,实现了消除直流电平、滤波、放大等功能,得到符合细分卡要求的正交信号。细分卡输出细分后的数字位移信号给位移显示系统或直线电机驱动器。基于现有各种类型机械运动平台的分析,设计了直线电机直接驱动的H型气浮工作台。工作台的空气静压轴承采用平面全封闭结构,实现气膜预加载。运用Fluent软件对气膜工作状态进行仿真,得到承载气膜的压强分布、承载能力、轴承刚度等性能参数,并对气浮轴承的结构参数进行优化。最后,搭建了直线电机驱动的单轴实验平台,进行了阶段性试验。完成了传感系统的精度测试,并给出了误差源。