纳米级驱动是纳米测控系统中急需解决的关键问题。纳米级驱动在纳米仪器设备和纳米加工设备中有着广泛的应用，如扫描探针驱动和样品进给、大规模集成电路制造中的多层压印套刻及分布压印对准技术等等，在很多相关学科领域如生物医学、航空航天技术等等都迫切需要纳米级驱动和定位。静电驱动刮板式微致动器(ScratchDriveActuator，简称SDA)是一种重要的MEMS微致动器，具有单步位移为纳米量级、实现连续步进致动、输出位移大等特点。本文即以SDA为对象，研究分析其运动机理和测试手段。 本文在研究分析SDA运动特点的基础上，对该种静电驱动MEMS微致动器进行了力学分析，建立了受静电力作用下的、考虑SDA加工工艺因素影响的力学模型。用有限元分析软件ANSYS对SDA进行仿真研究，分析了其结构参数对主要性能参数的影响。SDA在静电驱动下作步进运动时引起挤压平板与底板间的空气流场发生变化，其空气阻尼效应将对SDA性能产生较大影响。本文考虑微尺度影响，计入稀薄气体效应，在Navier-Stokes方程的基础上，建立了作纵向挤压运动的空气阻尼理论模型，用有限差分法进行求解，研究在SDA运动过程中其间的空气流场变化，并分析空气阻尼力对其性能影响。理论研究结果与国外现有实验数据比较，发现与实验值吻合很好，且优于国外相应的理论研究结果，从而证实了本论文的理论模型正确性。在此研究基础上，比较不同结构参数和工况参数SDA的性能。研究发现，空气阻尼力与SDA的结构参数及振动频率有关，空气阻尼力随着其平板结构的增大而迅速增大，振动频率提高将大大增加空气阻尼力；随着SDA平板长度的增大，其临界电压迅速降低，其单步位移略有减小，而最大致动位移增大较快；随着SDA垫块高度的增大，其临界电压和单步位移值增大，最大致动位移值减小；SDA支撑梁刚度的减小将有利于其临界电压降低、单步位移增大，最大致动位移增大；SDA驱动电压幅度的增大将使单步位移近似呈线性增大，最大致动位移值增大迅速。 本文根据表面硅加工工艺要求，设计加工了不同结构的SDA，以用以性能实验。为了检测SDA的动态性能变化，设计制作了SDA状态检测系统，并作了实验标定，研究结果表明检测电路对于微小电容的变化非常敏感，具有较高的分辨率，该系统为静电驱动MEMS微致动器的实际检测提供基础。