地球重力场测量卫星中的核心技术之一就是场发射电推进器FEEP (Field Emission Electric Propulsion)的设计和应用以及推进器微推力测试平台,为卫星在太空中姿态控制和无拖曳飞行控制提供技术支撑。随着空间科学的迅猛发展,空间任务需求不断增加,对推进器的研究提出了更高的要求。推力测量装置可以对推进器产生的脉冲冲量和推力值进行精确测量并对其性能进行测试,对推进器的研究和发展起着关键作用。本文以中国科学院微重力实验室在精密扭秤上的研究为基础,研制了一种基于扭秤系统的微推力测量装置。主要以毫牛量级扭秤进行研究,所研制扭秤的技术指标要求：测力范围30μN～30mN,扭转周期2.1s,灵敏度6μrad/gN·m,分辨率30μN。为保证研制的扭秤达到技术指标要求,采用双扭丝拉紧结构使扭秤在受到外测量力矩作用时保证以水平扭转为主要运动方式,从而可以有效抑制测量扭转角的单摆误差效应。使用标准弱力的标定、角位移等两步标定方法对扭秤系统全面标定。通过单扭丝悬挂和双扭丝拉紧对比实验、真空泵振动影响、单路传感器与激光干涉差分测量的比较、磁阻尼系统的作用等,较为全面分析扭秤的性能及环境因素的影响。通过频谱分析扭秤的扭转频率和摆动频率的实际值,将其与设计理论值对比,并调整一致消除测量误差。通过建立微推力与扭秤扭转角的函数关系式,与理论平衡方程比较并进行误差分析和控制。通过上述分析和结构设计及误差控制,所研制扭秤的技术指标达到设计指标要求,完成了研制任务。实验中发现,扭秤微推力测量系统受到真空度、振动及噪声等环境的影响,同时对扭秤的加工和装配精度要求极高。根据测量结果的误差分析,对扭秤微推力测量装置给出了进一步提高测量精度及改进设计的措施。