由于现阶段社会对仿生扑翼飞行器的需求加大,传统大型固定翼和旋翼的飞行器的理论基础与小型扑翼飞行器差距太大,且现阶段并没有完备的理论基础和数据基础,在风吹或者翅膀扑动时的雷诺数急剧改变极易导致微型扑翼飞行器的运动失稳,使微型扑翼飞行器的控制难度加大。因此,微型扑翼飞行器研制的成功与否及其依赖其动力特性。根据实验室扑翼飞行器的需求,设计了一款高精度小量程三分量应变天平。根据现阶段应变天平的主要难题如下(1)灵敏度和刚度之间的矛盾。(2)各个力和力矩之间的耦合误差干扰。(3)信号输出小,噪音大,信号采集精度差、误差高。本文提出了具体的解决办法。本文设计了一款应力放大机构,增加的测量片提高了天平的刚度,同时应力放大机构提高了天平的灵敏度,在保证刚度的同时提高了天平的灵敏度,很好的解决了灵敏度和刚度之间的矛盾。由于测量片在中性层,在力矩的作用下变形最小,保证了力矩对测量结果的干扰。根据实验要求,设计专门的贴片方式和电路接通方式,在电路理论测量上可以完成对力矩的解耦。且天平刚度大,这也大大降低了天平维间耦合误差。通过ANSYS对天平受力仿真和模态分析,分别在力X、Y、Z和力矩、、的单独作用下和组合作用下分析应变,并分析每个测量量的干扰情况,并对天平的设计和改进提供指导意见。同时根据应变变化,完成对天平的应力校核。通过对数据采集系统的采集原理和性能指标的分析,完成放大器和数据采集卡的选配,使用LabVIEW软件编写数据采集程序,该数据采集程序可以完成放大、降噪、滤波等功能,精度高,准确度高,可以很好的解决天平信号输出小,噪音大,信号采集精度差、误差高的问题。且数据采集程序扩展性好,可以为接下来的六分量应变天平的信号采集做准备。通过砝码滑轮反复加载的形式为天平标定,通过数据采集系统得到电压信号完成天平标定,并通过矩阵计算对天平解耦并计算出解耦矩阵。将标定结果与最初的仿真分析结果和材料力学分析结果比较,同时制作天平使用手册,为以后的使用维护提供保证。