光栅尺作为一种高精度的位置传感器,因具有测量精度高、可靠性强、响应速度快等优点,广泛应用于各种位移测量系统、数控机床、微电子封装设备当中,用于位置检测装置反馈位移量,实现系统的闭环控制。因此,作为一种精密测量仪器,光栅尺产品在出厂前都需要对其进行精度检测以保证产品质量。本课题针对某企业光栅尺大批量精度检测的需求,提出了基于USB2.0接口芯片CY7C68013A和Altera公司的CycloneⅣ系列的FPGA芯片的光栅尺数据采集器,并结合上位机软件构成光栅尺精度检测系统的主要部分,从而实现光栅尺精度检测功能的任务。本文首先通过介绍光栅尺精度检测原理,分析现有的光栅尺精度检测系统方案和不足,结合光栅尺大批量检测需求的情况下,提出了光栅尺精度检测系统设计方案。其次,介绍了增量式光栅尺和绝对式光栅尺的工作原理,分析精度检测系统中数据采集器应具备的性能和特点,参与并提出了采用嵌入式方案的光栅尺数据采集器,实现光栅尺位置信号采集。再者,本文在仔细研究USB2.0通信协议、USB驱动并结合相关资料的基础上,完成了数据采集器中USB接口芯片固件程序的设计,并对固件程序实现功能进行验证。参与和完成系统数据采集器和上位机软件之间通信协议的设计,并实现上位机软件的通信模块部分,使系统的上位机软件通过USB接口,能够和数据采集器进行通信,控制数据采集器工作,完成各种检测任务。最后,通过对系统上位机软件应具备的功能进行需求分析,然后使用数据库、多线程等技术并结合MFC进行上位机软件开发,实现了包括数据库管理模块、软件设置模块、图形绘制模块、产品查询模块等多个模块的功能,配合本系统的数据采集器,精度检测系统能满足企业生产的各种型号的光栅尺精度快速、实时检测的任务。在本文的最后,通过搭建光栅尺精度检测平台,采集多组数据对基准光栅尺原始精度进行分析,得到基准尺补偿数据表;最后对上位机软件的基准尺精度补偿模块进行验证,确认系统能达到的检测精度,从而保证检测系统的可靠性。