电场强度作为电力系统中的一项重要的检测参量，得到了广泛的研究和应用。相对于传统的电力系统测量传感器，MEMS电场传感器具有小体积、低功耗、低成本等优点，并且采用非接触式测量方式，在输电线路状态检测、带电作业安全、电磁防护等方面有着重要应用价值。　　本论文针对高性能的MEMS电场传感器的敏感结构和测量方法进行探究;实现了传感器输出信号的后续处理和光纤传输;研制了两种分别应用于输电线路状态检测和带电作业安全防护的检测样机。　　介绍了MEMS电场传感器的敏感结构和工作原理，并对传感器输出电流信号进行了计算和仿真，得到了MEMS电场传感器的输出信号的特征。　　针对MEMS电场传感器输出信号的特征，设计了前置电路，实现了微弱信号的I/V转换和差分放大，对前置电路的输出信号进行频谱分析;设计了一种可抑制背景噪声的快速模拟解调电路，对部分电路采用TINA软件仿真验证;提出一种适用于工频电场的数字信号解调算法，并用matlab进行了结果仿真计算。　　基于TLK1501编码解码器、SFP光电转换模块和高速ADC设计了针对电场传感器模拟信号的高速采集、光纤传输系统，并对该系统进行了性能调试。　　针对电力系统带电作业的安全防护，本论文研制了一套应用于安全距离识别和强电场暴露预警的系统样机。模拟实验和ansys仿真结果表明:系统具有较高测量精度，10kV输电线路安全距离识别误差小于4.17cm。　　针对电力系统输电线路状态检测，本论文研制了一套新型手持式电场检测系统样机。并对输电线路正常和故障（缺相）状态下的电场分布进行仿真计算，35kV和10kV输电线路电场测量实验表明:该系统测量结果与德国Narda EFA-300电场仪测量结果和仿真结果具有良好一致性。