磁电效应是指材料在外加磁场中电极化强度的改变。磁电型磁传感器以具有磁电效应的磁电复合材料为磁场敏感元件并辅助专用电子电路来实现磁场信号向电压信号的转换功能。基于弛豫铁电单晶的磁电型磁传感器目前初步实现了可与传统高性能磁传感器相竞争的高灵敏度水平以及明显的综合性能优势，展现出广阔的应用前景。本论文主要研究了基于弛豫铁电单晶的磁电型交变磁传感器的工作模型、设计与制备方法、以及综合性能的表征与应用，最终实现了1Hz时8pT/Hz1/2、24kHz时12fT/Hz1/2的高灵敏度。主要研究内容包括:　　 以处于最优偏置磁场下磁电复合材料作为磁电型交变磁传感器的敏感元为应用背景，建立了磁电复合材料基于磁电响应和本征噪声的的探测率模型，提出了磁电复合材料的探测率优值，设计制备了基于Terfenol-D磁致伸缩合金和PMNT压电单晶的L-T结构、基于Terfenol-D磁致伸缩合金和PMNT压电单晶准双晶片多层并联结构、基于Terfenol-D磁致伸缩合金和PIMNT压电单晶L-W结构、基于Metglas磁致伸缩合金和PMNT压电单晶L-T结构以及基于Metglas磁致伸缩合金和PIMNT压电单晶多重推拉结构五种高性能磁电复合材料，建立了磁电复合材料性能测试系统，表征了材料的相关性能参数，通过计算材料的探测率优值和仿真材料的本征噪声和噪声等效磁场，预测了五种磁电复合材料的探测极限。　　 从电荷放大、电流放大和电压放大三种情况建立了包含磁电复合材料和前置放大电路的磁电型交变磁传感器探测率模型，提出了传感器的灵敏度因子，建立了磁电型磁传感器性能测试系统，对Terfenol-D/PMNT准双晶片多层并联结构、Metglas/PMNTL-T结构以及Metglas/PIMNT多重推拉结构三种高性能磁电复合材料与设计的低噪声电荷放大器相结合构建磁电型交变磁传感器的噪声等效磁场特性进行了仿真和测量，证实了磁电复合材料探测率优值、传感器灵敏度因子对传感器探测率预测的有效性。　　 对磁电型交变磁传感器的矢量指向性、频带、量程、线性度、迟滞性、重复性、功耗、电磁兼容、启动时间、工艺保障等综合性能进行模型分析和测量。证实了磁电型交变磁传感器对移动磁性物体目标的探测的可行性，并采用基于磁电型交变磁传感器的一维一阶梯度传感器阵列实现了目标磁场空间梯度和移动速度的测量。　　 建立了调制模式磁电型磁传感器的工作原理、系统组成、以及磁电响应与噪声的模型，通过计算仿真和试验证实了调制模式磁电型磁传感器对弱磁场的探测能力。