在地震预测领域中,地形变观测是一个重要的研究方向。地倾斜属于地壳形变的一种,所以用于观测固体潮汐形变的倾斜仪对地震前兆预测有着一定的指导意义。目前国内现役垂直摆倾斜仪整体尺寸更小、安装和使用调试较为方便,仪器中的差动电容位移检测采用模拟电路实现,由于模拟电路在增益稳定性较弱,同时自动化程度不够高,而数字电路在这些方面可以达到很好的效果,同时数字电路在便于调试,信号保真方面表现优于模拟电路,故本文提出了一种基于垂直摆倾斜仪的数字电路。本文首先从垂直摆倾斜仪的机械部分入手,简单叙述了仪器的主要结构,组成部分以及关键部件的参数。通过对摆体运动的分析来计算仪器机械部分的传递函数,进而得出该系统的幅频相频曲线,确定机械部分的模型。接下来分析了垂直摆倾斜仪电路部分,对电路部分的核心部件差动电容传感器进行了分析和计算。利用仿真软件对仪器电路部分进行了模拟仿真,通过设定不同电容值模拟出摆的不同位置,测得摆在不同位置所对应的系统输出电压,仿真输出符合仪器电路中的实际情况。同时利用最小二乘法拟合出输出电压和摆倾角之间的方程,验证了在仪器全量程范围内输出与输入有着良好的线性关系。在上述研究的基础上设计了一种基于垂直摆倾斜仪的数字电路,主要包含正弦波发生模块、ADC、数字同步检波、数字低通滤波四个部分,数字电路的处理过程为:通过正弦波发生模块产生已知频率的正弦波,将该正弦波通过模拟电路中的运放进行放大,经过信号调理电路后用ADC采出,然后将采集到的主通道信号以及参考通道信号（即正弦波发生模块产生的信号）两路波形数据进行显示并计算相位差,将相位差转化为时间差,利用单片机对主通道信号进行相应的延时操作,进而保留该信号的前半周期,在完成数字同步检波后对信号进行数字低通滤波。以上模块通过单片机STM32F103得到初步的实现。