地球重力场是地球本身及其周围一个基本的也是最重要的物理场，其分布特征是地球形状和地球内部介质状态的反映。地球重力场的信息在大地测量、地球物理、资源勘探、海洋科学、空间科学及军事科学中均有着重要的作用。
　　超导重力仪(superconducting gravimeter，SG)是20世纪60年代发展起来的相对重力测量仪器，在长期的使用过程当中，SG以其低噪声和高稳定性，被公认为是地面检测微小重力变化的最佳仪器。目前我国在SG的相关研究较为薄弱，主要依赖于进口和租赁方式，该方面技术较受限。
　　本论文以我国最新研制的初代超导重力仪为研究对象，分析了超导重力仪的基本原理，重点对超导重力仪的高精度移位检测系统进行了介绍与研究，同时讨论了影响重力测量精度的主要因素及提高精度的手段。这些研究对我国初代超导重力仪的研制有重要的意义。
　　论文首先介绍了重力测量的背景与研究意义，着重阐述了超导重力仪中的关键技术“电容测微”的特性和目前的电容测量方案的性能指标。同时对目前高精度的电容测量方法做了详细的介绍与比较，确定了超导重力仪中的电容测量方案。
　　为确定电容测量系统的参数，介绍了超导重力仪的机械结构和工作原理，同时推算出在静电场下任意电容单元之间的计算方法。利用已有的研究成果，推算出超导重力仪中的微弱电容与超导球体的变化关系。最后利用数值分析软件对电容模型进行了仿真分析，并确定电容测微系统需要达到的技术指标。
　　基于对超导重力仪电容系统的分析，对电容测微系统的各个模块进行的深入的研究，并设计了完整的电容微位移测量系统，其中主要包括高精度的交流电容电桥的设计、利用锁相放大器进行微弱信号的解调、基于模拟比例积分(PI)的恒流源反馈环节，同时还研究了测量装置的屏蔽技术及影响PCB性能的关键因素，提高系统的可靠性。
　　论文最后验证了电容测微系统的各个模块的性能指标，同时通过模拟电容变化，评价了测量系统的电容测量分辨率和线性度。通过实验可知，电容测微系统可以在2pF量程范围内检测1fF的电容变化信号，且整个量程内的测量非线性度仅3.45%，因此系统能够满足0.1μGal重力变化所引起的电容变化的测量要求。