首次提出了压电式力标准机的概念和工作原理，介绍了设备的结构组成。分析了多组组合结构情况下，载荷作用与应力分布的关系并确定了满足强度要求的计算公式。同时提出了伺服电机驱动的最小液压工作系统为基础的极其简单的液压加栽结构和超大负荷能力的压电陶瓷微位移器为基础的精密力值控制方法，实现了高精度、低成本的比对测量。同时，实现了工作过程的自动化。譬如：在WINDOWS界面下，实现了力标准机的工作状态以及试验数据的实时显示。

从理论上分析了静重式力标准机加载过程的砝码倒换的力学原理。得出力值控制精度和速度取决于执行装置的控制性能的结论。据此建立了控制模型,研究了其中的控制问题,并进行了倒码实验。结果表明,对砝码倒换的力学原理的理论分析和基于此的控制模型是正确、有效的,利用该模型控制倒码造成的力值波动不大于2%。