对于深海压力探测，必须既能承受和测量深海大压力，又能测量微小的压力变化，这是海洋压力传感器所面临的大测量范围与高灵敏度之间的难题。本文针对这一问题进行研究。首先，通过对各种压力平衡装置的对比分析，结合已有的研究成果，采用滚动膜片作为压力平衡装置，使传感器能够承受大压力。论文基于油液的可压缩性，分析影响油液压缩的各种因素，找出它们与油液压缩体积之间的关系，计算出压力平衡装置的工作容积，并根据滚动膜片的特点，提出了滚动膜片式压力平衡装置的设计准则。其次，根据深海下的特殊环境，选用合适的制作滚动膜片的橡胶材料，对滚动膜片进行应力分析和ANSYS力学仿真，使设计的滚动膜片压力平衡装置对传感器精度影响最小并且能稳定工作。然后，分析敏感膜片在压力作用下的应力应变，结合压阻效应，设计能够测量微小压力变化的敏感膜片。通过在传感器上设置敏感膜片来解决测量微小压力变化的问题。最后将滚动膜片式压力平衡装置和敏感膜片组合起来，提出一种海洋压力传感器的结构设计，阐述其工作原理、结构特点和标定方法。