变压器作为十分重要的输变电设备，其绝缘老化状态的好坏对电网能否正常运行有着重大的影响，因此对其进行诊断是十分必要的。油浸式变压器作为一种比较重要和昂贵的变压器，对它的绝缘老化状态的诊断又显得格外重要。与其它的变压器绝缘老化状态诊断方法相比，时域介电响应法对绝缘的破坏较小，操作简便，更适于现场测量，近年以来逐渐受到人们的重视。　　本文设计并制作了可用于极化去极化电流(PDC)分析的微电流测量电路，对其进行了仿真分析，并进行了噪声抑制与抗干扰设计，取得了较好的屏蔽效果。　　鉴于用时域测量法测量低频段数据省时、抗干扰性强但结果不够直观的问题，文中提出先用时域法测得数据，再通过时频域变换的方法将其转换到频域下进行分析。论文中分别介绍了基于连续傅立叶变换和快速傅立叶变换(FFT)的时频域变换算法原理，并对造成变换结果与标准仪器测量值之间误差的原因进行了分析，提出了减小误差的方法；在对两种方法进行了总结与比较之后，本文最终选择FFT法作为PDC测量结果的时频域变换方法。　　文中对所设计的测量电路进行了微电流测量实验，证明其最小量程可以达到 pA级，且测量结果具有较好的线性度与较小的误差，可以满足变压器油纸绝缘体系介电响应时域测试要求。文中搭建了PDC测量实验系统，用微电流测量电路对不同老化程度的油纸绝缘试样的极化去极化电流进行了测量，并通过时频域变换的方法，将测得的时域结果变换到频域下进行了分析，发现变换得到的频域数据对试样老化程度的反映同时域数据是一致的。实验表明本文设计的微电流测量电路可用于 PDC法诊断油纸绝缘的老化状态，并能得到准确的结果。本文的研究对时域介电响应技术应用于变压器绝缘诊断具有一定的参考价值。