四分量钻孔应变仪是连续测量地壳应力应变的仪器,而地壳应力的状态变化是引起褶皱、断裂及地震等地表变形及破坏发生的根本原因,发生在地壳表面的各种地质灾害都与地应力变化的作用息息相关。因此研究四分量钻孔应变仪对观测与记录地表地应力变化具有重大意义,同时钻孔应变仪的连续测量为地球弹性研究提供了重要数据,为地震的预测预报提供了有力证据。电路设计的合理性决定了仪器测量数据的准确度,电路设计是否合理是否实用只有在长期不间断的实际应用中才能得以验证。本论文主要阐述了对四分量钻孔应变仪的部分电路改进设计并完成了对该仪器整机的线性度、灵敏度等的测试,提出了频率响应测试的方案设想。本文主要由以下章节组成:第一章主要阐述了应变仪的研究背景,国内外发展状况以及发展趋势,提出现有应变仪存在的不足,并提出了本设计在现有应变仪的基础上改进点以及要解决的问题。第二章主要阐述了电容式应变仪的工作原理,并提出采用差分式电容传感器的优点以及实用性的问题,并阐述了应变仪传感器受地层应力时主应力方位角的确定。第三章主要阐述了电容式钻孔应变仪的电路总体设计模块,对各个模块进行了说明,在理论上说明了RC振荡电路的缺点,并对传感器的激励信号源的电路进行了改进,提出了采用晶振研制的高稳幅、高稳频设计的振荡信号模型。阐述了对电路设计模块中的放大电路、相敏检波电路、滤波电路等电路的设计,对相敏检波电路进行了改进,并完成了对该电路模块较之前电路的优点进行了理论分析,最后完成了对改进前后电路实测对比分析。第四章主要阐述了整机测试的原理,包括线性度、分辨力、灵敏度及频率响应范围测试方案,并对测试的数据进行了分析,得出了测试结论。第五章主要介绍了误差分析,并对灵敏度测试结果进行了误差分析,通过测试结果与实际标准灵敏度的对比证明了测试设备的合理性。最后对整篇论文进行了总结,提出了不足,并结合现有应变仪的易受雷击运行情况进行了防雷设计展望。