介绍一种程控微量供液系统，可以为液滴分析系统提供流量稳定、可控的液体。该系统包括一个活塞式微量供液泵，单片机控制电路，以及基于LabWindows的上位机软件。通过特殊设计的机械结构．可以用一个电机实现活塞驱动和换向阀切换两种功能，从而降低了成本。单片机和上位机之间通过串口通信，可以用计算机操纵整个系统。

近年来，三坐标测量机正在迅速发展。测头作为三坐标测量机的基本部件之一，与测量机的功能、工作效率、精度密切相关。光学非接触测头具有测量精度高，没有测量力，没有摩擦，测量速度与采样频率高等特点，是目前研究比较活跃的领域。本文中所讲到的共焦测头就是光学非接触测头的一种。本文在研究了共焦法测量传感器及其测量系统的基础上，提出了一种通过测量连续两个峰值信号的时间差来计算被测表面位置的方法。这种测头舍弃了参考信号，简化了系统结构，降低了成本，实用性更强。

本文介绍了一种基于FPGA的三坐标测量机电机控制系统。为了保证三坐标测量机电机运行，需要有一个能够连接上位机与驱动器的运动控制电路。这个电路需要实现对上位机命令和驱动器反馈信号的处理，并且能够处理一些突发事件，保证三坐标测量机的安全运行。本文重点分析了基于FPGA的三坐标测量机的电机控制电路的实现。本系统实现了用脉冲控制电机运行，精度较高，实现了对电机运行状态的监测，并且在限位信号发出后，电机能够及时停止，防止出现危险，安全性较高，适用于三坐标测量机的电机运行控制。

本文提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统,该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整,使其通过测头回转体的回转中心.

设计了一种用于惯性聚变的微靶球三维移动装置。采用CCD显微镜检测实现闭环装配以保证精度；由电控平移台作为粗动环节，压电陶瓷作为微动环节而形成的两级微动机构可以实现最小分辨力为0．1μm的微位移；直线＋旋转执行器的旋转／线性移动实现了微靶球的三维移动；专用真空吸取器的设计解决了微靶球的取放问题。

为了满足对机械件、光学件和电子件等几何形貌质量控制和产品监测越来越高的要求,在动态主动调焦法测量原理的基础上,提出一种含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头的检测方法.论述了该测头通过测量参考光路和测量光路的时间差实现位移测量的测量原理及其结构,并对这种新的测量方法进行了详细的误差分析,对该光学测头及其测量系统进行了各项实验.实验表明,含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头及其测量系统的测量范围为±0.1 mm,测量分辨力为0.075 μm,线性度误差约为0.45 μm.

详细介绍了光纤、电容液滴分析仪(FCDAFiber-Capacitive Drop Analyzer)的系统设计方案和各组成部分的具体实现方法,包括液滴传感器的设计、微量供液系统的设计、信号处理电路的设计和仪器研究平台的开发.

介绍一种用于液体特性研究的新型仪器--光纤、电容液滴分析仪(FCDAFiber-Capacitive Drop Analyzer).该仪器利用光纤液滴分析技术和电容液滴分析技术制成特殊的液滴传感器,获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律,得到反映液体综合特性的"液滴指纹图".通过对部分样品进行测试实验,证明液滴指纹图可以作为鉴别液体的依据,同时具有测量液体物理、化学特性参数的潜力.

非线性摩擦是影响高精度机械伺服系统动静态性能的主要因素之一。针对精密实验平台随行程位置不同表现出不同的摩擦特性,提出了一种基于LuGre模型的改进型摩擦建模方法,以速度和行程位置信号作为模型的输入变量,并用遗传算法对该模型的动静态参数进行辨识。基于改进型摩擦模型,分别通过精密实验运动平台及其相应的伺服仿真平台进行了摩擦现象和摩擦前馈补偿的实验和仿真。实验结果表明,摩擦补偿后的跟踪误差值约为补偿前的1/3,系统的静差也由原来1.4μm减小到0.4μm,与仿真平台摩擦补偿前后的现象基本一致。该改进型LuGre摩擦模型能直观、精确地描述实验平台的摩擦特性,基于该摩擦模型的前馈补偿减小了系统的跟踪误差,提高了系统的定位精度。

设计了微型靶标半自动装配系统的机械结构和微动机构，装配系统采用真空吸头固定微型靶标的半圆柱和靶球，采用步进电机控制精密丝杠带动平移台进行粗调与压电陶瓷微机械臂进行微调相结合的方式进行精密定位，并用CCD在线监测装配过程中靶标各部件的相对位置。实验证明系统的装配精度为2μm。