本文介绍了一种利用悬浮电位进行稀薄等离子体电场测量的前端电路信号采集系统方案。该设计将应用于中国科学院空间科学与应用研究中心研制的磁层-电离层-热层耦合小卫星星座探测计划（简称MIT）中的磁层星。由于磁层等离子体稀薄的特点，传感器的等离子体耦合阻抗较高，在电场探测的电流驱动模式下，传感器电势相对于航天器有大动态范围（±100V）。针对该微弱电流驱动下电压测量范围大的问题，本文通过研究磁层等离子体环境特性和空间电场的探测方法，创新的利用悬浮电位处理的解决方案，提出了一种高电压电位采集方法，设计了传感器及其内置低噪声放大电路、髙隔离度直流悬浮电源和精密驱动电流(包括伸杆电流)电路。该电路系统严格控制了电路噪声，并采用了抑制传感器和伸杆表面二次光电子发射的设计方法。经过地面实验，该电路能在大电压范围（±100V）下稳定工作，频带范围宽(150kHz)，电场噪声低（6.7uV/m），符合MIT项目需求。实验结果表明，技术指标与国外同类卫星接近。