一种基于重叠多光栅的动态应变测量仪，包括重叠多光栅、宽带光源、可调谐滤波器、定向耦合器、标准具、光电探测器及解调与控制电路等，重叠多光栅是选用不同的相位模板在传感光纤上的同一区域重叠刻写多个中心波长等间隔分布的传感光栅，其中多个重叠刻写在一起的光纤光栅的中心波长在可调谐滤波器的波长扫描范围内并连续等间隔分布，这样在每个波长扫描周期内可连续多次获得同一被测物理量的传感信息，记录重叠多光栅中每个传感光栅的峰值位置及波长变化即可重构原始动态应变信号，达到提高基于可调谐滤波器光栅解调系统动态应变信号测量带宽的目的。本发明有效提高基于可调谐滤波器光纤光栅传感的测量带宽，可满足动态应变信号对高速和高精度的同时测量需求。