与巨磁阻,各向异性磁阻,霍尔器件等磁场测量传感器相比,磁通门传感器具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量范围宽(10-11T～10-3T)、可靠性高、能够直接测量磁场分量等特点,自问世以来,一直是弱磁测量领域的主要传感器之一。随着微电子技术和微机械加工技术的发展,在航天、军事等领域对微尺寸传感器的迫切需求下,集成化研究成为磁通门传感器的主要发展方向。　　磁通门传感器的微型化需要解决如下问题:集成磁通门探头由于芯片面积所限,导致其匝数低且磁芯横截面积小,为使磁芯达到饱和,必须采用高频驱动,这些都严重影响集成磁通门探头灵敏度和噪声性能;方波驱动是最容易实现也是最常用的激励方式,研究其激励参数对磁通门探头灵敏度的影响非常重要;作为传感器的重要组成部分,接口电路的集成化研究对传感器的微型化具有重要意义。针对上述问题,本文进行了方波激励参数对灵敏度的影响、磁通门等效电学模型以及接口ASIC芯片关键技术研究。　　首先,针对缺乏方波激励参数对磁通门灵敏度影响研究的现状,采用反电势原理以及动态传递函数建立了在方波电压激励条件下,激励电压幅值与灵敏度的关系模型,研究结果表明,随激励电压幅值的升高会降低磁通门的灵敏度,且探头灵敏度与激励电压幅值成反比关系。为验证该模型的正确性,设计制作了一种基于钴基熔体抽拉丝的磁通门探头,对该传感器的激励电压幅值与灵敏度关系进行实验研究,该结果与方波激励磁通门传感器灵敏度分析结果相吻合。因为方波是磁通门接口电路最常用的驱动方式,该研究对于系统以及接口电路的设计具有重要的实用价值,也是对传感器现有灵敏度模型的完善和补充。　　其次,为克服传统磁通门探头等效电学模型的局限性,在对其分析的基础上，修正经典磁滞数学模型,优化参数提取方法,并将其转换为等效电路,用电学行为模拟磁芯材料磁滞特性,然后按照差分式磁通门结构,建立基于磁滞理论的差分式磁通门探头等效电学模型,模拟结果与实际系统实验结果取得良好的一致性,验证了模型的正确性,研究结果可用于与接口电路进行系统级和管级混合模拟,分析磁通门和检测电路的整体性能,优化开环和闭环检测电路的设计。　　最后,在理论分析的基础上，完成了磁通门开环以及闭环接口ASIC芯片设计。为实现类似中心点接地隔离变压器对称全差分驱动,提出了一种负反馈自平衡新型驱动电路以避免电源电压漂移和温度影响,同时还进行了开环、闭环接口电路中前置放大器、开关相敏解调、GM-C低通滤波器、积分器等重要电路的理论分析和研究。并采用CMOS技术实现两种磁通门接口ASIC芯片,用开环接口ASIC配合钴基非晶探头,闭环接口ASIC配合三端式探头进行了测试。测试结果为:开环系统线性测量范围为±100μT,灵敏度为16.5 mV/μT。闭环系统线性测量范围为±100μT,灵敏度为30.8 mV/μT,噪声仅为3nTPP,达到与国外集成磁通门产品同等噪声水平。　　本文的理论研究对于磁通门传感器微型化、集成化具有重要的指导意义,设计完成的磁通门ASIC接口电路具有重要的应用价值和广阔的应用前景。