在石油测井过程中，油井井眼中充满了泥浆和钻井液，泥浆和钻井液电阻率与地层电阻率差别很大，如果不加区分视为同一种物质，则测量结果会出现很大误差，采用激发极化测井、泥浆电阻率测井和自然电位测井，能够一次得出地层极化率、阳离子交换量、剩余油饱和度、地层自然电位、泥浆电阻率、地层温度等多个参数。由于泥浆和钻井液的电阻率相较于地层物质电阻率比较低，泥浆会对电极发出的电流产生较强的分流作用。如果使用普通电阻率测井电极系的话，激励电流中的一大部分会经过井眼泥浆返回回流电极，只有一小部分电流进入地层中，从而探测深度较小，测井效率也比较低。为了克服上述缺点，本文采用双侧向测井电极系取代普通电阻率测井电极系。通过对激发极化原理、双侧向测井原理进行研究，将二者相结合，提出了一种多参数测井仪设计方案。使用激发极化的激励方式和双侧向测井电极系结构，使用现场可编程门阵列和数字信号处理器相结合对仪器进行控制和数据处理，实现仪器自动工作。本文对测井仪器硬件电路和软件方面都进行模块化设计，功能相似或者有高度相关性的部分划分为一个模块，文中详细介绍了每个模块的设计。根据激发极化和双侧向测量原理，文中设计了聚焦型激发极化测量流程，并根据测井流程设计了仪器各部分控制时序，并据此编写DSP和FPGA控制程序。将DSP作为地面控制系统和井下测量仪器的桥梁，DSP采用CAN总线通讯协议与地面控制系统进行数据交互，确保了数据长距离高效传输。