地倾斜测量是研究地壳形变及其固体潮的一种重要手段，它对地球动力学研究和地震前兆观测都具有重要意义。高精度垂直摆倾斜仪是第三代具有数字化功能的地壳形变连续观测仪器，其特点是体积小、高精度、高稳定性和数字化。它完全可以取代传统的水平摆倾斜仪。本文围绕高精度垂直摆倾斜仪这一主题，对高精度电容测微传感器，倾斜仪机械本体的结构及其零部件，倾斜仪的调摆和标定，以及垂直摆倾斜仪的实际应用等一系列问题进行了较为深入的研究。主要研究结果分别为：(1)全面系统地论述了高精度电容测微器技术，并提出了数据采集系统和数据处理解决方案。(2)深入地研究了重要机械零部件和摆系结构，建立了摆系运动的多项数学模型。(3)首次提出并实现了利用空间多体中心构型概念进行倾斜仪机械整体结构的设计，从而最大限度地满足了倾斜仪稳定性要求。(4)分析并推导出垂直摆倾斜仪中单向摆体摆动和双向圆柱形单摆体摆动时的非线性误差特性。(5)首次提出并实现了重块标定的直接标定方法，设计了自动调摆和自动标定机构和控制电路。(6)建立了数采标定结果的程序自动识别和格值计算的数学模型。(7)研究了高精度垂直摆倾斜仪的工作环境和稳定过程，提出了相应技术要求，获得了大量有价值的原始记录。本文研究工作得到了中国地震局“九五”期间重点研究项目(95-04)的资助。