具有自旋磁距和自旋角动量的质子,在地磁场的作用下,会产生一个以磁场方向为轴的拉莫尔旋进,质子磁力仪根据其旋进频率与磁场强度的线性关系测量磁场强度的绝对值F.利用分量线圈在质子磁力仪探头附近提供的均匀磁场,根据补偿原理可以测量水平分量H的绝对值,根据偏置原理可以测量磁偏角D的相对值,称这种磁力仪为FHD质子矢量磁力仪.在地震联合基金和地震科技星火计划先后支持下，完成了第二代样机的研制工作，通过为期半年的实测，其长期稳定性零漂基本达到了国际先进水平2nT/年，其他各项性能指标都达到或优于目前使用的FHD质子矢量磁力仪，并与2015年初通过了星火项目的测试验收。其主要技术改进包括：创新了偏置测量磁偏角的方法，采用总场与偏置磁场进行合成的方式测量计算，使得单线圈测量磁偏角成为可能（计算时仍需 H 分量的结果），两组线圈可以分开观测，避免线圈间的互感，有效提高了观测噪声水平，解决前一代产品中两组球形线圈存在互感的问题；采用十字悬挂方法提高磁偏角观测的稳定性。目前我们仍在进一步优化悬挂装置的工艺和改进阻尼系统，并对仪器主机进行改进，进一步提高仪器的稳定性，并开展长期观测实验，以验证其长期工作的稳定性。