近年来,随着微米/纳米加工技术的迅速发展,对加工过程中几何量的检测手段提出了更高的要求。传统坐标测量机测量不确定度在微米级,已经不能满足上述需求。因此,具备纳米级分辨力,可用于微小尺寸、位置和其它形貌测量的纳米坐标测量机将是未来微/纳测量领域不可或缺的工具。纳米坐标测量机主要由定位平台和测头两部分组成,平台用来实现大范围、高精度的移动和定位,测头用来感受被测信号并对其进行转换和测量。本文针对课题组自行设计开发的MEMS压阻式测头,利用一种新型的纳米测量和定位机(NMM)平台对测头实际性能参数进行测试和标定。根据测头信号检测的要求,设计了信号调理和采集电路,开发了测试校准软件,提高了系统性能和效率。对装配完成的测头进行标定实验,结果表明测头工作特性良好,测试校准系统达到了预期要求。本文主要完成的工作:(1)通过仿真和对比确立了测头采用的MEMS传感器结构。依据压阻设计和检测原理,设计了传感器上压阻的排布位置和连接方式。对设计、加工完成的MEMS传感器进行封装、中心定位和测杆粘贴,装配完成压阻式测头。(2)提出针对该压阻式测头的测试校准方案。方案以NMM为定位平台,还包括测头模块、信号检测及采集电路、CCD监视单元,测量校准软件等。(3)设计和调试了以单片机为核心的测头信号自动采集电路,主要包括信号调理、A/D转换、数据存储、液晶显示和传输几部分。(4)针对测试校准系统的软件需求,开发了NMM操作程序、单片机控制程序和LabWindows上位机程序。(5)利用搭建完成的系统对测头进行实验。通过实验标定了测头的灵敏度、工作范围和非线性误差;测量了三方向输出耦合;发现了测头设计和加工中尚存在的一些问题并提出了具体的改进方法和措施。