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摘要：编码器作为电机控制中的核心传感器，其性能直接影响系统精度。本文系统分析了增量式、绝对式、旋转变压器和霍尔效应四种编码器的工作原理及数学模型，详细讨论了信号处理技术与误差补偿方法。研究表明，增量式编码器适合低成本应用，绝对式编码器具有断电记忆优势，旋转变压器在恶劣环境下表现优异，霍尔编码器则适用于简单控制场景。文章结合工程实例，为编码器选型和应用提供了实用指导，并指出未来将向更高精度、智能化和集成化方向发展。

电容式位移传感器凭借纳米级分辨率和非接触测量的优势，成为精密位移感知的终极技术。其核心原理基于平行板电容器模型，通过极板间距或面积的微小变化转化为电容值变化，实现亚纳米级精度。该技术具有无与伦比的分辨率、高速响应和材质普适性，但对环境洁净度、温湿度和杂散电容极为敏感。驱动电缆技术的突破有效解决了杂散电容干扰问题，使该技术在半导体制造、精密光学和微纳加工等尖端领域不可替代。应用需严格把控环境条件、精密安装和信号处理，才能在纳米尺度实现稳定可靠的位移测量。

电感式位移测量技术凭借电磁感应原理实现高精度位移检测，主要包括变气隙式、螺管式和差动变压器式三种结构。该技术具有亚微米级分辨率、坚固耐用和环境适应性强等优势，广泛应用于精密加工、机械振动监测和自动化控制等领域。选型时需根据量程、精度和测量环境等需求选择合适结构，并注意安装校准以发挥最佳性能。这种经典技术在微米级精密测量中仍具有不可替代的价值。