近年来,随着制造技术的发展,微小模数齿轮的制造技术有了长远发展,随之对于微小模数齿轮的准确高效测量的需求也与日俱增。目前,在发达国家,关于微小模数齿轮的测量技术已经较为成熟,部分微小模数齿轮测量设备也已经进入商业化生产。而国内的微小模数齿轮测量相关技术研究还远远落后于发达国家。通过研究目前关于微小模数齿轮的测量方案和测量方法,综合各种测量方案和测量方法的优缺点,以及微小模数齿轮测量的实际需要,确定采用接触式分析测量为测量方案,采用极坐标法为测量方法。设计了系统的总体架构,其中测头系统水平放置,同时为了减少轴系运动产生的震动对测量的影响,将旋转轴和Z轴放置在一起,R轴单独放置。重点设计了测头的机械结构(测量装置和测量力控制装置)。利用平面柔性铰链机构设计了一维测头的导向机构,并对圆弧型平面柔性铰链和倒圆直梁型平面柔性铰链的刚度进行了有限元分析。设计了测量力控制系统的结构,采用磁铁和伺服驱动系统实现测量力控制。以AD698芯片和C8051F060微处理器为核心设计了测头电路,主要包括信号调理电路、A/D转换电路、总线接口电路和测量力控制电路。传感器信号调理电路主要用于信号的解调、滤波和放大等功能；A/D转换电路完成测量信号的数模转换；微控制器负责A/D转换数据的采集、处理和发送；控制电路控制电机带动丝杠移动实现测量力的控制。设计的测头电路,在满足控制测量力大小的同时提高了测头的灵活性和扩展性。对微小模数齿轮测量进行溯源探讨。