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随着生物技术和医疗技术的快速发展,对高分辨率电子显微镜的需求也越来越大。同时,一种能够放置生物样本并且对该生物样本进行精细操纵的微型平台,在高分辨率扫描电子显微镜(SEM:Scanning Electron microscope)中的应用也越来越广。因此,这种微型操纵平台的开发与利用将会对生物和医疗领域的发展起到重要的作用。本文提出了一种用于在扫描电子显微镜SEM中放置生物样本以及对其进行显微观察和操作的微型压电式驱动回转平台。首先,介绍了该平台的驱动动力是来自LabVIEW中加载在驱动单元上的两个相交排列的叠堆型压电元件AE0203D04的驱动波形,通过逆压电效应促使驱动单元上的支持球上在与半球平台的相切方向作粘滑式驱动。因此,在回转平台的圆形底座上驱动单元A、B、C的粘滑式驱动下,半球型回转平台能够在三维空间进行全方向的回转运动。其次,由于需要对生物样本的观察范围进行准确的定位,从而在生物样本的特定范围内进行精细操作,本压电式驱动回转平台还设计了一个角度测量系统。该角度测量系统采用光源为AlGaInP红光发光二极管,将它安装在压电式驱动回转平台的底部,与平台一起运动的同时将平台的位移信号,即在X方向和在Y方向的位移量,通过四分割光电二极管S5981,将光信号转换成电信号。输出的电信号经过放大电路的处理,通过数据采集卡(DAQ)PCI6013采集到LabVIEW的功能模块中进行计算,得到平台的位移角度θ。在本研究中,使用了自准直仪作为反馈信号反馈到计算机中,即通过角度测量系统所得到的被测角度θ与自准直仪中的被测信号在LabVIEW中进行比对,并对回转平台进行角度修正动作,从而提高系统的标准偏差和线性度。最后通过SolidWorks对支持球的变位量用有限元法和分析动作解析显微镜对支持球驱动方向进行了测定,并在外加电压补偿的情况下,补正电压作驱动电压的95%~105%改变之后再加载到驱动单元A、B、C的左右两个驱动元件上,对回转平台的微角度测量系统进行了初步校正和标定,通过与自准直仪进行对比试验,得出回转平台能够在在任何方向上以0.0012°的分辨率进行旋转。并且在旋转方向上的误差的标准偏差是在0.723°范围内。此外,旋转方向的线性特性为0.011°,与理论分析结果基本上相符。