目前,电容测微技术已广泛应用于测量位移、厚度、角度、液位、压力等领域。在位移测量方面,利用电容测微技术已经可以实现纳米级分辨率的微位移检测,但量程一般只有几十或几百微米,而当量程达到毫米级以上时,测量误差往往较大。随着科学技术的迅速发展,人们对电容测微技术的精度、量程及稳定性等提出了更高的要求。本文研究的主要目的是研制一种在毫米级量程内具有较高线性度和稳定度的电容式微位移测量系统。为实现上述研究目的,首先对电容测微技术的研究现状及基本理论进行了系统、详尽的分析和阐述,并利用Ansoft Maxwell有限元仿真软件对电容传感器的边缘效应进行了仿真分析。电容测微系统通常由电容传感器、正弦激励电路、转换电路、精密全波整流电路、增益滤波电路和稳压电源等部分组成。其中,线性精密整流是电容式微位移测量系统实现精密测量的重要环节。针对传统整流电路无法实现理想的线性精密整流的问题,提出了一种改进型精密整流电路,相比传统精密整流电路,该电路避免了在电路中使用二极管器件和匹配电阻,大大提高了整流电路的线性度,减小了失真。然后,将上述改进型精密整流电路应用到了电容式微位移测量系统中,并设计了系统的其他模块。其中,传感器探头采用带有保护环的三层结构,可有效减小电容边缘效应及外界电磁干扰的影响；转换电路采用运算放大器式电路,可从原理上消除变间隙式电容传感器输出的非线性问题。最后制作了PCB电路板,实现了整机的硬件电路。为了对系统的量程、灵敏度、线性度、稳定性等性能参数进行测试,还搭建了实验测试平台,同时编程实现了一套数据采集系统。实验测试结果表明,研制的该电容式微位移测量系统在2mm的测量范围内,灵敏度为2.9V/mm,线性度小于0.7‰,稳定性约为0.2mV/h。最后对测量误差的主要来源进行了详细分析。