传感器是获取信息的一种重要工具,处于工业自动化生产的最前端,应用十分广泛。本文研究的反射式光纤位移传感器作为一种测量位移的传感器,具有诸多优点,比如探头小、结构简单、使用简便、寿命长、功耗小、抗电磁干扰能力强,等等。但是该传感器的测量精度容易受一些干扰因素的影响,其中非线性误差、环境温度是两个干扰因素的影响尤为突出。针对这些问题,本文深入研究了解决方案,在此基础上研制出了一套测量系统,核心目标是提高该传感器的测量精度。围绕实现这一目标,具体做了以下工作:（1）从几何光学和组成结构两个角度分析了光纤位移传感器的工作原理,并且给出了其输入输出特性。通过温度-位移二维标定实验,计算出光纤位移传感器的线性度、零位温度系数、灵敏度温度系数和温度附加误差,从而知道了该传感器的非线性误差大并且容易受到环境温度的影响。此外,还分析了该传感器各组成部分的选材问题对提高测量精度的影响,并且给出了各组成部分应满足的条件。（2）针对线性度问题,本文利用查表法和曲线拟合法分别进行进行非线性改善。在查表法条件下,线性度从7.86%提高到2.50%,提升了3.14倍;在曲线拟合法条件下,线性度从7.86%提高到3.50%,提升了2.25倍。两种方法都能不同程度地改善该传感器的线性度。（3）针对环境温度的问题,本文分别建立了二元回归分析模型和粒子群算法优化最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）模型进行温度补偿。在二元回归分析模型条件下,该传感器的零位温度系数从9.78’10-3/℃提升到2.72’10-3/℃,灵敏度温度系数从7.47’10-3/℃提升到6.47’10-3/℃,温度附加误差从18.30%提升到6.53%;在PSO-LSSVM模型条件下,该传感器的零位温度系数从9.78’10-3/℃提升到9.46’10-4/℃,灵敏度温度系数从7.47’10-3/℃提升到6.72’10-4/℃,温度附加误差从18.30%提升到1.65%,均提高了1个数量级。两种模型均取得了较好的补偿效果。（4）设计了一套以STM32F407ZGT6单片机为核心的测量系统,将优化好的PSO-LSSVM算法固化在其中,并且利用该单片机最小系统各功能模块,实现系统的温度补偿,实现了位移的智能化测量。研究结果表明:（1）利用查表法进行非线性补偿的效果略微地优于曲线拟合法,使得光纤位移传感器的线性度提高了3.14倍;（2）利用PSO-LSSVM模型进行温度补偿的效果明显地优于二元回归分析模型,使得光纤位移传感器的零位温度系数、灵敏度温度系数和温度附加误差均提高了1个数量级。实践充分证明:查表法对于改善线性度,PSO-LSSVM算法对于温度补偿是行得通、很管用的。