质心测量对于空间飞行器至关重要,新型武器的研制对质心测量精度的要求不断提高。将传统的天平原理与旋转轴结合,利用传感器技术,设计了一种新型质心测量机构,提出了一种能够明显提高质心测量精度的测量方法。描述了具体测量机构的主体结构,给出了机构的测量原理、测量方法,并进行了机构对于质心测量的误差分析。结合测量设备研制,进行了误差估算,理论估算的结果最大误差为0.023 mm.采用标准样件的方法进行了实验验证,具体测量数据显示,最大误差为0.020 mm.结果表明此测量方法理论分析计算与实验结果具有较好的一致性,并达到了较高的测量精度。已采用该方法成功地研制出系列高精度测量设备,配用于相关领域。