直线度误差是导轨的主要形位误差之一,是决定导轨质量的最主要因素,直接影响着导轨的工作性能。导轨直线度的检测具有采样数据多、测量距离长、实时可靠性高、需要现场测试等特点,传统所采用的诸如平尺法、钢丝法等,检测器具虽简单,但具有精度低、效率低等缺点,而新型的测量仪器虽具有高精度但价格昂贵,难以普及。鉴于此,本课题以长导轨直线度为研究对象,兼顾精度和经济性的要求,提出了基于双二维位置敏感器件(PSD)和激光空间偏角校正的新型测量方法。合理的直线基准是实现直线度误差正确测量的一项关键因素,本文根据导轨直线度的检测要求,阐述了检测方案并对方案中的测量原理进行了抽象分析,建立了基于激光空间偏角校正的导轨二维直线度的数学模型。依据所建立的数学模型,论文对系统进行了总体设计,采用二维PSD作为传感器,通过PI微位移工作台对其进行了标定,并运用人工神经网络BP优化算法实现了PSD的非线性校正,降低了枕形失真；研究了背景光互相关消除技术,克服了背景光的影响。应用LabVIEW软件编写了二维PSD的数据采集程序,应用MATLAB软件编写了基于最小二乘法的直线度误差评定程序。通过理论分析、系统搭建及实验,论证了系统原理的可行性,并对可能引起系统测量误差的各种因素进行了分析。所选激光器内含整形、扩束与准直系统,在l0m范围内具有良好的稳定性和准直性,光斑大小亦在允许的波动范围内,系统测量测量分辨力达0.002mm。本系统能够有效地解决精密长导轨直线度检测与高精度测量的难题,为大范围长导轨直线度测量提供了一种新的检测方法。