平面度是零部件几何形状误差的重要评价指标，其精密测量是一项重要研究课题。平面度的传统测量方法耗时长和自动化程度低，测量结果很大程度上依赖于检验者的经验水平，检测与记录工作量大，自动化程度不高难以满足工业测量需要。在国家自然基金“表面结构的多尺度融合测量方法的研究”支持下,根据工程背景和现有各种测量方法的基础上,本文设计一套测量平面度测量仪：测量系统采用传感器固定，被测平面刚性安置在二维工作台上。通过程序控制移动工作台完成布点和采集数据后，将各点测量数据经采集卡输入到工控机并存储到数据库，再由计算机完成数据的坐标转换,并采用最小回归二乘法评定平面度误差。平面度误差结果可以打印输出报表，再结合OpenGL技术后以三维形式可视化地显现出来。设计的测量系统解决了传统平面度检测方法中存在的数据量大、计算繁琐、精度低及手工输入数据的繁琐性等问题，为数据的存档备份提供了方便。设计了基于电感原理传感器，对传感器进行了标定和误差补偿。设计二维精密位移工作台并研究其等效二质量系统的跟踪性能，采用前馈补偿方式消除黏性摩擦对定位精度的影响。实现传感器、精密位移工作台和采集卡配IPC之间的数据传输，完成了接口电路的设计、采集卡与各输入输出通道的调试。分析比较了平面度各评定方法的特点，采用基于回归原理的最小二乘法作为平面度评定方法。运用C++Builder编程环境和Access2007设计了平面度小型数据库，既可用于保留原始数据和处理后的数据,又可保证数据与报表之间的联接和查询。开发了平面度测量应用软件，完成测量数据坐标转换和处理,利用OpenGL工具实现平面测量的三维可视化。通过与双频干涉仪比对实验,证明了该系统稳定可靠、操作灵活、精度高,满足课题提出的要求，具有较高的实践运用价值。