海洋科学的发展给海流传感器提出了新的要求，可测微小上升流的海流传感器的重要性越来越突出，为了解决其标定中需加载μΝ级微力这一难题，本论文在国家自然科学基金项目“可测上升流的三维瞬时海流传感器的研究”的资助下，研究三维海流传感器标定系统中的微力加载装置。本文首先简单介绍了待标定的三维海流传感器及其标定系统，对标定系统中的微力加载装置进行了优化设计，设计出一种等厚度的对称差动式的微力加载装置，利用柔性铰链传递力和位移，运用二级杠杆缩小现有的砝码力；设计出了装置的整体装配图，并对装置的柔性铰链、材料及加工方法进行了选择；对简化的装置模型进行理论分析后，运用MATLAB软件计算出了装置的理论力缩小倍数；建立微力加载装置的有限元模型，运用ANSYS软件对装置进行静力学分析，分析了装置输出微力的两种方法；对微力加载装置进行动力学分析，分析装置的固有频率及振型，并在此基础上提出了提高装置固有频率的措施。最后，本文进行了基于ANSYS的两次正交试验，第一次试验确定了各个因素对装置工作时能量损耗的影响程度；第二次正交试验分别考虑支撑铰链与连接铰链，并且综合考虑装置的静态与动态特性，选出了一组最佳参数组合。对优化后的微力加载装置再次分析，结果表明：最终确定的微力加载装置不仅能够加载μΝ级精度的微力，而且量程大，满足三维海流传感器标定的要求。