传感器技术是现代测量中获取信息的主要手段,磁传感技术是传感技术的重要分支,广泛应用于航空航天、工业自动化、交通运输、环境监测等领域。超磁致伸缩材料Terfenol-D因具有磁-机转换效率高、响应速度快等优点被广泛应用于磁传感器研究领域。但是采用层合方式的压磁/压电复合磁传感器Q值较低,损耗较大,因此有必要研究新的结构提高磁传感器的Q值。石英音叉具有Q值高、体积小、结构简单、成本低等诸多优点。本文研究了一种新型的高Q值磁性薄膜/石英音叉/Terfenol-D复合磁传感器,该磁传感器包含磁性薄膜/石英音叉复合结构、Terfenol-D、偏置磁场产生装置三部分。Terfenol-D在磁场中因磁致伸缩效应产生的形变驱动偏置磁场产生装置移动,导致磁性薄膜/石英音叉复合结构所受磁力发生变化,磁力变化导致石英音叉谐振频率发生变化,通过检测谐振频率的变化量可以达到检测磁场的目的。本论文主要研究工作如下:①介绍了石英晶体的压电效应和振动模式、磁功能材料的种类和性能参数。描述了磁致伸缩材料的工作特性。②研究了磁性薄膜/石英音叉磁传感器,分析了磁传感器的传感原理。③研究了磁致伸缩材料/石英音叉磁传感器,利用磁致伸缩材料的磁致伸缩效应实现对磁场的检测。④研究了一种高Q值的磁性薄膜/石英音叉/Terfenol-D复合磁传感器,它包括磁性薄膜/石英音叉复合结构、Terfenol-D、偏置磁场产生装置三部分。结合各部分的工作特性分析该复合磁传感器检测外界静磁场的基本原理。⑤根据磁荷理论分析了磁铁表面磁场分布,针尖和Terfenol-D的磁化对磁铁磁场分布的影响。建立偏置磁场产生装置的仿真模型,应用Ansoft工程电磁场有限元分析软件,分析针尖附近的磁场分布。⑥构建石英音叉复合磁传感器测试系统,采用网络分析仪测试石英音叉复合磁传感器谐振频率和Q值的变化量,得到了石英音叉谐振频率变化量与外部静态磁场的关系曲线。实验结果表明:通过检测复合磁传感器的谐振频率可以实现检测磁场的目的,检测磁场的灵敏度为24.1Hz/mT。