环境磁场包括自然界和人类活动引起的磁场，它们是自然环境的重要组成部分，环境磁场的测量在地球科学、资源勘探、防灾减灾等领域中有着重要意义。传统的磁场测量仪器体积较大，结构复杂，对实验测量条件及配置仪器设备要求较高。磁通门技术是测量环境磁场的重要方法之一，自问世以来经过长时间的发展，其测量范围可以达到0.1-100000nT，分辨率最高可以达到0.1nT。磁通传感器的结构简单，性能稳定，体积轻巧，成本低廉，不仅适合于室内各种磁感应强度的测量，而且它还能够很方便地用于室外的环境磁场测量。随着近年磁场测量技术的不断发展，高速度、高精度、高分辨率的磁通门测量仪已经成为微弱磁测量领域重要的发展方向。　　 本文在分析了传统的磁通门传感器的基础上，通过改进了磁通门信号采集与处理电路，设计了一种新型数字式环境磁场测量系统。该系统采用具有24位高精度A/D转换的C8051F350微控制器，可同时对三个通道的数据进行高速、精确的采集，经微控制器计算和处理得到环境磁场在X、Y、Z三个方向的分量，并在在LCD上显示。环境磁场测量的模式、数据采集和存储的方式、单位换算和显示方法可由系统面板上的按键控制，测量数据既可以存储于系统的Flash存储器中，也可以通过RS232接口可以将测量数据传输到PC机，便于后续的处理和分析。　　 文中详细叙述了环境磁场测量系统的软硬件设计、实现方法和调试方案。对所构建的环境磁场测量和系统的原理、结构、测量方法以及实验结果进行了细致的分析;运用该系统测量地磁场各方向的分量，获得了一些有价值的数据。理论分析和测量结果表明该环境磁场测量系统达到了预期的设计要求，并在软件设计和测量功能拓展方面有所创新。最后对设计的性能进行了总结并提出改进方案。　　 本文的总体结构如下:　　 第一章介绍磁场测量的发展史和磁通门测量的主要方法及发展趋势。　　 第二章对磁通门传感器的结构建立数学仿真模型，推导了磁通门工作的基本理论公式。对磁通门探头的制作、激励线圈信号以及感应线圈信号的处理方法进行了理论计算及分析。　　 第三章设计磁通门信号处理电路，介绍了单片机C8051F350的工作原理及技术特点。完成了各个硬件模块的电路设计并对电路设计的可靠性进行了分析。　　 第四章分析系统软件总体需求，简单介绍了单片机C8051F350的开发的软件环境及使用方法。完成软件各个模块的设计、流程图及部分程序。　　 第五章建立可控的磁场环境，对测量系统进行标定。采用亥姆霍兹线圈对该测量系统进行标定，然后，与作为标准的磁力仪进行比对测量实验，获得测量系统设计的各项技术参数。　　 第六章总结全文，介绍了本文的创新优势和结论，提出需要进一步解决的问题。