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针对特征尺寸厘米级以上三维试件的力学性能测试，研制了一种可与HitachiTM-1000型扫描电镜及金相显微镜等兼容使用的原位拉伸材料力学性能测试平台。测试平台体积小巧、结构紧凑、测试精度高、应变速率可控，其最大加载能力超过1000N；可满足各类成像仪器最高倍率下的观测条件；可提供载荷、变形、编码器标定位移三种数字/模拟量信号作为精密驱动控制的反馈源。测试平台可对对弹性模量、屈服极限等力学参数进行准确评价。对传感器的标定实验表明载荷、位移传感器具有良好的线性；对测试平台的传动误差、模态参数进行的测试表明，其传动跟随性良好，且可脱离共振区安全使用；与INSTRON商业化拉伸仪进行了实验对比，得到的力学参数较为准确；通过对紫铜的重复性实验，验证了测试平台的可靠性和稳定性；针对锰钢材料开展了金相显微镜下的原位观测实验。相关研究对促进材料力学性能测试技术及仪器开发具有一定的理论意义和应用价值。