随着现代科技的高速发展,微小力值的计量广泛应用于在医学、制造加工、微机电系统等领域。因此,研究微小力值的测量具有非常重要的意义。随着表面化学的发展及观测手段的提高,荷叶的"自清洁效应"逐渐被人们所认知,这为超疏水表面的人工制备奠定了基础,进而促进了超疏水表面的实际应用。通过计算我们发现:室温下的水滴将对直径为毫米级别的聚丙烯小球产生大小为毫牛级别的界面张力。本文采用一种新的设计思路,利用界面张力实现微力的测量。主要工作和结论如下:(1)我们通过分析界面张力产生的原因,研究了小球与液滴的相互作用机理,以及查阅文献和公式推导得出了液滴对小球界面张力的计算公式;并选择了一种合适的方法进行超疏水表面的制备;初步设计出简单的机械装置,完成各零件的加工,组装装置的初级模型,并进行初步的拉伸实验;进行图像处理,分析微力测量装置设计的合理性。(2)根据装置的工作原理及工作特点,对相应的零部件进行重新设计、加工并装配;选择合适的控制单元、驱动机构,对运动机构的工作精度进行校正;选择合适的工业相机;进行图像处理程序的优化。(3)通过实验测量悬臂梁弹性系数,并选取合适的悬臂梁进行后面的实验验证,提出了一种测量悬臂梁弹性系数的新方法;测量出水与小球接触角的大小并分析其合理性;用已知弹性系数的悬臂梁验证装置测量的精确度,并分析不同拉伸速率下的实验结果,得出在较低的拉伸速率下可以精确测量出悬臂梁的弹性系数;进行细丝的拉伸实验,通过分析实验结果我们发现目前的装置并不能进行细丝力学性能的测量,其原因是小球与基底之间存在摩擦力,为此,我们又提出悬挂小球的方法,以便达到消除摩擦力影响的目的;我们经分析得出该装置的理论测量误差为2.37%(小于5%),证明该装置满足装置的设计要求。