在寄生式时栅使用过程中,由于时栅测头以离散的形式均匀分布在被测对象圆周上,从而人为安装的局限性总是导致测头与被测对象之间的间隙、俯仰角、偏摆角等安装误差不可避免存在,且随测头与被测对象的相对转动发生连续性、无规则变化,因而无法通过建立理论的数学模型实现安装误差实时修正与补偿。为了实现寄生式时栅安装误差实时修正与补偿,本文通过对原有寄生式时栅测头结构进行改进,设计出一款寄生式时栅角位移传感器安装误差自补偿系统,即利用三点法误差分离技术在原有寄生式时栅测头结构中耦合进三组电涡流传感器,通过电涡流传感器测量被测对象与离散测头之间的间隙值,建立间隙、俯仰角、被测转角三者之间的关系方程,得出受安装误差影响后的实际转角,最终实现对寄生式时栅安装误差的实时在线一体化测量与补偿,实现对寄生式时栅更精确的测量。寄生式时栅安装误差自补偿系统设计主要包括电路设计与结构设计两个部分。由于耦合进电涡流传感器的缘故,首先需对其电路部分进行设计。当分别施加不同频率的激励信号时,寄生式时栅传感器与电涡流传感器生成的感应信号发生互相干扰,即耦合现象。因此,需设计处理电路对感应信号进行提取与处理,最终获取有用的感应信号。同时,对信号源激励电路进行设计,为寄生式时栅安装误差自补偿系统提供精准、稳定的信号源,最后通过仿真软件Multisim和ModelSim对电路设计部分进行仿真验证。从仿真结果可知,设计的电路可实现寄生式时栅安装误差自补偿系统耦合信号的处理与提取,并为之提供稳定的激励信号源。为了验证寄生式时栅安装误差自补偿系统设计方案的可行性,本文通过搭建实验平台对其进行实验论证。从实验结果可知,通过以FPGA为核心生成的激励信号可作为寄生式时栅安装误差自补偿系统稳定的激励信号源。同时,搭建的实验平台可实现对电涡流传感器与寄生式时栅相互耦合感应信号的提取。最后对寄生式时栅安装误差自补偿标定结构装置进行设计,其中包括测头、主转动轴、传动装置的设计,并通过Ansys仿真软件进行仿真分析,为后续的结构实物加工提供重要的理论参考。