磁性纳米材料具有诸多优越的物理化学特性，使得它成功的应用在磁控的生物传感器中，并且在免疫检定，疾病诊断，环境监测，食品工业等许多领域得到广泛应用。传统的这些领域中对于磁性材料质量的测量主要是运用石英晶体微天平（QCM）传感器，它对晶体表面质量变化非常的敏感，并将质量信号转换成频率信号从而表征磁性材料质量。但此种测量方式需要沉积反应，不便于实时测量。通过分析磁纳米粒子的磁学特性，再结合磁通门传感器在低频弱磁测量领域的优势，设计了差分式双探头磁通门传感器弱磁测量系统用于对磁性纳米粒子质量的检测。首先，对三端式磁通门传感器测磁系统的核心部件磁通门传感器的原理进行了详细的理论分析，并就三端式磁通门与传统磁通门探头特点异同进行了分析比较。然后在此基础上提出了差分式磁通门传感器测磁系统的整体架构，接着分别从亥姆霍兹线圈产生激励磁场的模块，传感器在系统中机械结构模块，传感器外部接口电路模块及数据采集系统四个方面对此架构进行分节说明。整个系统的核心部分为三端式磁通门传感器外部接口电路的设计，本文分别从激励部分电路模块，感应部分电路模块及电源模块三个大的方面进行分析，每个部分设计出了相应的电路原理图，并就其中关键的电路模块比如滤波，移相电路等进行了详细的讨论。最后在数据处理阶段，数据采集系统采用了生产者-消费者并行系统。实验测试前首在高精度磁屏蔽装置空腔的无磁环境中对传感器电路进行了补偿校正，然后对探头的机械方位进行调整。最后测试不同方位下不同质量磁性材料与所对应的直流电压数据值。通过数据的分析处理建立起了两者间的线性拟合关系，测量数据分析表明系统的设计符合要求。