感应式磁场传感器是利用法拉第电磁感应定律测量磁场变化的传感器，广泛运用于地球物理、医疗、国防等领域，是最为常见磁场传感器之一。在地球物理电磁方法仪器中，广泛用于大地电磁测深法(MT)、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)、瞬变电磁方法(TEM)等电磁勘探仪器中，测量频率范围覆盖0.0001Hz-100kHz，是地球物理电磁装备的核心部件。　　长期以来，我国地球物理电磁装备水平远落后于发达国家，高度依赖进口，严重制约着我国能源与资源开发与利用。感应式磁场传感器技术由于涉及磁性材料制备、低频微弱信号检测等一系列技术难题，是公认的阻碍我国地球物理电磁勘探装备自主研发的瓶颈技术。在国家深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe计划)、国家自然科学基金、中科院知识创新工程等项目支持下，本文开展了用于地球物理电磁方法的感应式磁场传感器技术研究，论文的主要工作和创新点如下:　　一、全面深入总结了感应式磁场传感器设计方法理论，在国内首次研制出用于MT、AMT、CSAMT等方法的感应式磁场传感器，性能指标与国外先进产品相当，并实现小批量化生产，具体工作和创新点包括:　　(1)分析了基于磁通负反馈结构的感应式磁场传感器基本理论，建立了传感器传递函数和噪声分布数学模型。利用该模型设计出用于MT、AMT、CSAMT方法的磁场传感器。测试结果表明:模型计算结果与测试结果一致，模型能够准确预测磁场传感器的性能参数，模型是设计各类感应式磁场传感器有效理论工具。　　(2)提出并采用高磁导率坡莫合金带材作为MT、AMT、CSAMT磁场传感器的磁芯材料，并解决了传感器的核心磁材料加工制备难题。磁芯采用高磁导率坡莫合金带材叠装而成，带材之间采用高温绝缘氧化物涂层，经过高温氧化炉退火，初始磁导率大于50000，带材厚度在数十个微米级，该结构有效抑制了磁场在磁芯材料中产生的涡流效应，有效地降低了磁场能量的损耗，同时实现了高磁导率和低损耗，能很好地满足MT、AMT、CSAMT磁场传感器的需求。　　(3)提出并采用斩波稳零放大电路作为MT方法感应式磁场传感器的极低频微弱信号检测电路，有效抑制直流漂移和低频1/f噪声。斩波稳零放大电路工作频率范围为0.1mHz-1kHz，等效电压噪声为3nV/sqrt(Hz)，满足MT方法磁场传感器的需求。　　(4)提出并采用分段结构绕制多匝线圈，漆包线线圈系采用特殊绕制方式，有效降低了其分布电容，拓宽感应式磁场传感器的工作频率范围，使得用于AMT、CSAMT方法的感应式磁场传感器工作频段拓宽至10kHz。　　二、首次在国内系统地建立了感应式磁场传感器参数测试和标定平台，改变了我国长期缺乏感应式磁场传感器测试平台和手段的局面。主要工作和创新点包括:　　(1)设计并实现高均匀度磁场产生线圈，性能参数达国内领先，国际先进水平。该长直螺线管线圈可产生高均匀度的标准磁场，在该已知磁场的作用下，可以标定感应式磁场传感器的输入输出特性。产生磁场频率范围:0.01Hz～100kHz，均匀场空间:均匀度0.1％，直径10cm×长度2.5m（轴向中心处）。　　(2)设计并建成一套电磁屏蔽室，内部剩余磁场＜4fT/√Hz(1Hz)，该指标处于国内最好水平。用于屏蔽地磁场，在其内部形成一个近似无磁场的环境，用于测量磁场传感器的噪声水平。该屏蔽室主要有多层坡莫合金、多层铝板和退磁线圈组成，形成从DC-MHz的地磁场及人文电磁噪声的有效屏蔽，内部空间尺寸:2m×2m×2m，典型频点的屏蔽因子（退磁线圈关闭）如下:54dB@0.001Hz55dB@0.01Hz60dB@0.1Hz60dB@1Hz＞70dB@＞10Hz　　退磁线圈开启时，在低频(0.001Hz-1Hz)提供额外4倍衰减。　　(3)设计并建成一套三轴正交亥姆赫兹线圈，该设备用于产生X、Y、Z三个方向上高均匀度的标准磁场，在该已知磁场的作用下，可测量三轴磁场传感器轴间串扰、轴间正交性误差等参数。该系统的参数如下:频率范围:DC～500kHz均匀场空间:均匀度0.1％直径280mm均匀度1％直径500mm均匀度5％直径740mm正交误差:＜±0.2°　　三、在国家重大科研仪器装备研制项目支持下，总结了国内外航空瞬变电磁系统(Airborne Time-domain Electromagnetic Method，ATEM)的研究概况，并开展了基于飞艇平台的ATEM系统设计和接收磁场传感器研制工作，主要工作和创新点包括:　　提出了采用双磁场传感器分时接收ATEM信号的方法，有效地拓宽了ATEM接收系统的带宽;研制出双频段磁场传感器，其中高频磁场传感器采用空心线圈的方式实现，接收一次场与二次场早期信号，低频磁场传感器采用带有磁芯的感应式磁场传感器实现，接收二次场晚期信号。本方法实现了基于飞艇的ATEM系统的全波形接收，为系统的研制奠定了良好基础。