弱磁探测在国防军事、石油开采、地质勘探、生物信号磁以及无损检测等领域都有着巨大的科研与应用价值,目前弱磁传感器种类众多,其中超导量子干涉仪（SQUID）是目前世界上最灵敏的弱磁传感器。当前各主要国家的直流电阻国家基准都是建立在量子霍尔效应基础上的,电阻单位的复现以及高准确度量值传递主要通过低温电流比较仪（CCC）电桥来实现,而SQUID作为CCC电桥内最核心部件直接决定了电桥测量准确度,但由于SQUID其严重的非线性特性,使得设计一种良好的SQUID磁通锁定环读出电路成为必须要面对和解决的问题。基于此,本文研究的主要内容有:首先,在研究了超导体、磁通量子化以及约瑟夫森效应的基础上,对直流超导量子干涉仪的原理以及特性进行了深入探讨,基于其非线性特性提出了零磁通零电压原则的磁通锁定环读出电路结构,并对读出电路的动态特性（闭环频率响应、摆率）以及系统磁通噪声进行了探讨,同时,优化设计两套不同带宽的二阶积分器磁通锁定环,并利用等效SQUID电阻开展了性能测试实验,验证了其可行性和适用性。其次,搭建低温实验环境,在介绍3个不同型号的SQUID芯片后,利用商用版电路以及两个自制电路测试三个芯片的I-V特性和V-Ф特性,实验得出W7A型SQUID具有更好的互感系数以及磁通电压系数,然后通过选择合适的输入线圈以及电流源,对三版SQUID系统进行了闭环频率响应、摆率以及系统磁通噪声等参数的测量。结果表明三版电路组成的SQUID系统带宽都达到200 k Hz以上,并且在低频下读出电路摆率达到10~6Ф0/s,磁通白噪声水平约在3.5μΦ0/（?）,1/f转折频率约为2 Hz。最后,针对纳伏计在中低值电阻比对中的缺陷,提出了基于SQUID作为高分辨率指零仪的直流电阻电桥结构,即使在部分牺牲该SQUID高磁通电压转换系数的条件下,该指零仪电流分辨率依然能达到10-11量级,并且与纳伏计相比,实现了指零仪与电桥电路完全隔离,完全满足SQUID作为高分辨率指零仪的要求,具有重要的应用价值。