为解决温度、振动、摩擦力、空气流动等因素对微电机力矩测试精度影响大的问题，提出了利用非接触法对微牛·米级微电机输出力矩进行测试的测量方法。对自行研制的测试设备——微力矩测试仪的工作原理及测试精度进行了详细分析。用所提出的测试方法和设备对电磁式微电机的力矩特性进行了测量，测试结果表明：该测试方法测量精度高，能够满足微牛·米级微电机力矩特性测试的要求。

为满足电磁型平面微电机对定子绕组线圈的高深宽比及厚度要求,提出一种利用AZ4903光刻胶制作电磁平面微电机定子绕组的方法.通过反复摸索,得到了该光刻胶的较理想的转速胶膜厚度、前烘时间-温度的关系曲线及合适的曝光、显影时间.制作出了厚度为40 μm、 陡直度良好的定子绕组线圈.把利用该工艺制作的定子绕组和转子装配后形成了微电机,通过对该电机转速和输出力矩的测试结果表明,电机运转平稳、力矩波动小.

本文提出了一种新的非接触式，高灵敏度微致动器同矩动态测试方法，以非接触测量代替接触测量，改间接测量为直接测量，最大限度地减少中间环节及测量影响因素，测量精度可提高一个数量级，测量规范可提高到10^-4-10^-7Nm，同时，设计了非接触，高灵敏度微致动器力矩动态测量仪，并对其中的两项关键技术－非接触微力制动和微力自动加载进行了论述，并给出了该仪器的实际测量结果。

针对全自动生化分析系统高精度、小型化需求，设计了一种新型的小型生化分析仪自动进样系统,采用小型直线步进电机，实现样品的自动提取,根据仪器的性能需求，给出进样系统的结构,通过对试验数据的分析得出系统的误差补偿曲线和校正方法,最后的试验结果表明，系统实现了预期的性能指标，可以满足实用化的需求。

本文介绍了一种非接触式的、高精度的微扭矩动态测试仪，并对其中的两项关键技术－非接触微力制动及微力自动加载进行了论述，同时给出了仪器的准确分析及实际测量结果。

研制了一种采用微硅片狭缝代替传统机械狭缝的微小型光纤光谱仪.采用MEMS(微机电系统)工艺制造出了体积小、厚度薄的一体式微硅片狭缝,并分析了微硅片狭缝的狭缝不平直度对微小型光纤光谱仪分辨率的影响,通过测试系统分辨率的实验,验证了采用微硅片狭缝的可行性.同时,对微小型光纤光谱仪的光谱带宽和像元分辨力进行了讨论,为波长的标定提供了一种理论依据.通过对采集的汞灯谱线的分析和MATLAB的精确计算,验证了所提出的通用波长-像元迭代公式的正确性,从而研制出了一种采用微硅片狭缝的半峰全宽为0.85 nm,波长标定精度小于0.2 nm,体积为50 mm×46 mm×14 mm的微小型光纤光谱仪.

压电驱动微位移工作台的动态特性分析对其设计及实际应用都有很大的指导作用。本文在线性化的前提下，通过对这种微位移工作台各个组成部分的相应简化，分析了在频咯低于共振频率时微位移工作台的动态特性，得出了其传递函数。另外，本文还对影响工作台设计的两个重要边界条件－初始预紧力和工作台所能达到的最大频响进行了比较详细的推导，给出了其所应满足的量化指标。

为了简化生化分析过程,提高测量精度,提出了统一积分时间数据测量法。根据光电二极管阵列（PDA）驱动程序和光电转换原理,推导出光强与积分时间档的关系式;然后,在实验的基础上按照PDA性能参数确定线性工作区间,再将各个积分时间暗电流数据记录下来,在数据采集过程中将相应的积分时间档下的暗电流数据扣除,以保证暗电流给分析仪器造成的误差最小。实验结果表明,采用该方法使工作效率提高了1-3倍,检测精度提高了25%。在以光纤光谱仪为主体的微型生化分析仪样品检测中的应用表明,采用该方法简化了实验步骤,在测试样品浓度发生很大变化时,也可以使仪器有较高的测试精度。

为了实现微量液体的快速均匀混合,设计了一种PDMS双层结构的新型微混合器。研究了混合器的制作方法以及几何尺寸和Re数对混合的影响。依据Fick第一定律介绍了主辅通道型微混合器的设计原理;采用有限元方法对不同几何尺寸及Re数下混合器中液体的速度流场及浓度场进行了数值模拟;数值分析显示,随着主辅通道出口宽度比的减小,通道长度的增加和雷诺数的减小,混合器的混合率增加。最后,依据仿真结果制作了主辅通道深度比为0.71,出口宽度比为1,通道长度为9mm的微混合器并进行了去离子水和红墨水的混合实验。实验结果表明：当Re〈5时,设计的混合器能实现液体的快速混合,并且混合率随着Re的减小而增大,基本满足低Re数下微量液体快速均匀混合的要求。

为研究MEMS的微摩擦需设计一种能够测量微米尺度样品摩擦特性的专用仪器,尤其是能进行微机构摩擦力和正压力测试的大范围、高灵敏度的微摩擦检测装置.给出了一种基于光反射法的微摩擦测试仪的设计方法,介绍了该仪器的设计原理、测力传感器的结构设计、仪器的标定方法.硅测力传感器采用MEMS工艺制作,具有变形量大、线性度好、灵敏度高等优点.实验结果表明,该测试仪能满足微机电系统微摩擦测试的需要.