磁场测量已经深入到空间科学、国防科学、生物医学、地球物理学以及工业探伤等各个领域,成为不可或缺的检测方法。但由于磁场测量存在着信号微弱、易受激磁信号干扰等问题,影响其具体应用,为此,研究新型磁传感器及检测方法是十分必要的。本文在研究了大量有关磁场测量文献的基础上,提出了双磁路磁通门传感器结构,并研制了相应的磁场测量系统,主要包括磁通门传感器、激励系统和检测系统等主要模块。首先讨论了磁通门技术基本原理,阐述了变压器效应和磁通门效应的本质区别,在此理论的基础上研制了一种双磁路磁通门传感器,并给出了磁通门传感器的数学模型,分析了其结构的特点。针对磁通门传感器存在变压器效应和传统的方波激励磁通门易出现谐波干扰等问题,设计了一种采用正弦波激励磁通门的激磁系统。激磁系统具有很强的通用性,可以实现方波和正弦波的切换,激励系统的带宽为1k Hz-4MHz,激励信号输出电流为0.03-3A。在分析了设计的磁通门传感器输出信号特性基础上,研制了相应的检测电路,设计了模拟锁相放大器,并采用较为成熟的二次谐波法,提取与被测磁场相关的二次谐波信号,通过数据采集系统实现磁场信号数据的显示。搭建了系统测试平台,并进行了整体测试,确定了传感器在正弦波激励下的最佳激磁频率为16k Hz。对传感器进行了标定,给出了系统的测试结果:激励电流为200m A、传感器功耗为160m W、测量范围是0-3mT、灵敏度1.1(mV/μT)、分辨力0.99μT。实验结果表明,本系统实现了对小范围磁场强度的测量,为实用化奠定了技术基础。