为了勘探深井中的油气分布和地质情况,广泛采用测井技术来间接获取油井开发中所需要的信息。井径测量仪是石油生产中广泛应用的石油测量仪器,其主要通过井径测量仪的力臂紧密贴靠在井壁上来获取油井直径的变化,而力臂对井壁反推力的大小是影响井径测量精度的关键因素之一。电位计作为井径测量仪中的反馈元件,通过测量电位计输出的电压来获取油井直径变化的曲线,因此电位计的非线性度误差会直接影响井径测量仪测量精度。由于国外对于先进的测井设备的技术封锁,很难了解到与测井设备相配套的测量仪器。针对影响测井仪测量精度的两点重要因素,研制一套井径测量仪力臂反推力特性及电位计线性度测量系统具有重要的现实意义。首先分析了井径测量仪力臂反推力和位移之间的关系,得到了两者之间的变化关系。研制了一种针对井径测量仪力臂反推力和电位计线性度的测试系统,包括测试系统的工作原理、整体测试台的方案设计、控制系统的设计等,基于Lab VIEW图形化的编程语言搭建了测试系统的控制软件,实现了反推力特性和电位计线性度测量的自动化。此后探究了测量系统的测量误差,针对测试系统的关键部位进行了受力分析。分析了在井径测量仪单边加载、两加载边不平行、横连接杆受力变形、数据采集量化误差等因素对于测量结果的影响。同时对电动推杆加载方式进行了精度分析。最后,在测试系统上进行了相关实验研究,主要包括:对力传感器进行标定实验和恒流源的精度分析。对电位计进行了测量实验并分析了测量数据的重复性误差。测量了井径测量仪力臂反推力特性曲线,并与理论曲线进行了对比分析。对实验数据分析表明,测量系统在实际测量中表现良好,能够满足测试的需要。