磁通门磁强计是利用软磁材料磁化饱和时的非线性特性工作的一种测磁仪器,主要用于恒定或者低频变化的弱磁场测量。它具有简单、经济、可靠等优点,应用领域极为广泛。大多数磁通门磁强计采用闭环结构以改善其线性、测量范围、分辨率以及稳定性。从分析磁通门传感器的工作原理和磁强计的结构出发,本文首先介绍了一维闭环系统的两种实现方式:数字PID和模拟PID控制,并给出了两套系统的性能指标。一维系统只能测量磁场单分量,为反映磁场矢量的信息,设计了三维闭环磁通门磁强计。该样机由三个相互正交的磁通门传感器、紧密球状反馈线圈和电路组成。球状线圈中央区域的磁场分布是均匀的。传感器固定在球状线圈的中央,调节反馈线圈的电流使三个传感器均处在零场状态,此时测量反馈电流得到环境磁场三个分量的大小。利用两维Helmholtz线圈和标准三维磁强计MAG-03DAM对三维系统进行定标,并对其进行性能分析,结果表明三维系统的分辨率达到了60 nT,线性范围可以测量地磁场。该系统具有体积小、重量轻、方便移动等优点,可望应用于动态磁场的测量和空间物理场的研究,在地震观测预报工作中也可发挥积极作用。最后从几个方面结合系统工程化的要求对该系统提出了几点改进措施。