为弥补普通光学显微镜照明系统的不足并针对一般三维微结构的显微成像,提出并设计了一个可实现实时调节的三向光纤照明成像观测系统。系统采用计算机、DA 卡、驱动电路等硬件以及自主研制的控制软件,实现对任一光源的光强进行稳定连续的实时调节,通过自主设计的机械结构将光源、光纤、耦合头以及显微镜连接为一整体,并实现光束入射方向、入射角和入射距离的任意调节。与通常的底部透射光照明系统进行实验比较,成像质量大大提高,不仅可以清晰观察目标对像的表面结构,还能得到立体感强的三维图像。针对如何对面阵CCD显微测量系统进行标定以及减小标定误差的问题,提出了螺旋微缝标定法。将螺旋测微计两铁钻形成的微缝作为标定的样本,配以适当的观测手段和计算方法,有效地消除或减小了各种误差,提高了系统的标定精度。通过系统标定和测量比较,系统的标定精度达到±0.0015μm,测量精度达到±1μm。实验结果表明:螺旋微缝标定法可以基本满足CCD 测量系统标定的要求,是一种简便、快捷、实用、标定精度较高的方法。微电子机械系统(MEMS)是集传感、信息处理和执行于一体的集成微系统。近年来,已经成为重要的高新技术领域和研究工作的热点。MEMS 器件的特征尺寸范围为几微米到几毫米。构成其机械结构的基本构件主要包括细丝、悬臂梁、微桥、薄膜和微轴承等。当这些构件的尺寸细微到微米/纳米尺度后,其材料本身的力学、物理性质会出现强烈的尺寸效应。常规条件下的材料力学性能参数已不能满足MEMS 系统结构设计的要求。所以对MEMS 基本构件力学性能的测试显得尤为重要。针对MEMS 中最主要的基本构件微悬臂梁、细丝、微桥和微轴承,采用弯曲法,研制了基于USB 接口的MEMS 材料力学性能测控系统。使用本系统对一些微悬臂梁,微桥等微构件的力学性能进行了实验取得了良好的效果。整套系统具有良好的稳定性和可移植性,支持热插拔。根据需要稍加调整,本USB 设备完全可以代替步进电机控制卡或采样率要求较低的数据采集卡,还可以广泛应用在需要实时监控的领域。