随着空间技术的发展,现代的航天任务对飞行器的飞行轨迹的精度要求也越来越高,那么势必要求推进器能够产生稳定的毫牛级甚至微牛级的推力,目前有很多种推进器来满足飞行器的飞行任务,包括固体微推力器、液体微推力器和气体微推力器等。推进器的微推力测量技术作为推进器的性能测试装置,对推进器的研发有着很高的指导意义。本文根据兰州空间物理研究所研制的某型号LIPS的性能,研制了一款毫牛级推力测量装置,其主要包括平衡弱力补偿装置、梯形扭摆测试架、阻尼器等,完成了平衡弱力补偿装置的标定实验与推进器的推力测量实验。所研制的平衡弱力补偿装置,应用两个通电线圈产生的的磁效应与磁芯的相互作用力,基于理论分析和Comsol仿真,确定了方案的可行性,设计出平衡弱力补偿装置。通过实验,标定出电流与磁芯所受力的大小的函数关系F=0.3372X+0.0797,输入的电流取值范围为0.02m A-150m A,产生的弱力大小为0.0852m N-50.6594m N,相对误差为0.15%。设计了一种新型的梯形扭摆结构,通过理论分析与实验,该装置具有安装简单,调试快捷,灵敏度可调等特点。该结构与弱力补偿装置、微推力控制装置形成闭环测试系统,由PSD传感器将悬挂臂的角位移变化传递给微推力测量控制装置,微推力测量控制装置将信号传递给平衡弱力补偿装置,进而控制悬挂臂的摆动。完成了某型号LIPS的推力测量,测量结果为:当推进器在工作状态一时,平均推力F测=5.8103m N,相对误差为0.13%;当推进器在工作状态二时,F测=10.5526m N,相对误差为0.067%;当推进器在工作状态三时,平均推力测=15.9011m N,相对误差为0.049%;当推进器在工作状态四时,平均推力F测=20.1002m N,相对误差为0.031%。最后对两线圈和磁芯的相对位置对标定系数的影响进行仿真,对可能影响实验结果的因素进行分析并提出相应解决方案。