近年来全球气候变暖问题日益严重,为了早入实现碳的净零排放,全世界范围都青睐更清洁、更高效的能源。我国于2021年提出碳达峰、碳中和的双碳目标。电作为生活中不可缺少的能源,更加环保的现代化智能电网有利于早日实现我们的双碳目标。智能建筑、新能源汽车、智能医疗设备等都是智能电网的重要组成部分,工业和生活中多用三相交流电作为电能来源,通过电流传感器实现实时监控和管理用电设备的电流,可以有效减少安全事故的发生。通过电流传感器构成传感节点,进一步形成传感网络,通过无线通信技术实现电网的实时监测与反馈,是智能电网提供各种功能的先决条件,因此开发一种无源无创电流传感器用于电流检测对智能电网非常重要。许多现有的电流传感器都有自己的特点和优势,但是悬臂梁谐振式电流传感器可能更适合满足苛刻的需求。本文提出了一种压电悬臂梁式电流传感器,其不需要外部提供电源,不需要移除电缆的绝缘层实现对三相五线制电缆的测量,属于无创式测量,具有结构简单、无源、无创等优点,正是上述优点使悬臂式电流传感器在电流的实时监测方面具有巨大的潜力。本论文根据毕奥-萨伐尔定律,建立了单根任意长度载流直导线的空间磁场分布规律以及永磁体在其产生磁场中的受力分析理论,之后建立了三相五线制任意长度载流直导线的空间磁场分布规律、永磁体在其产生磁场中的受力分析理论,以及当三相五线制电缆连接任意负载时的传感器压电电压输出的一般理论模型,提出了一种多根悬臂梁组合结构解耦电流的方法。针对三相五线电缆连接星形对称负载,建立了正常状态和几种常见故障状态的电流-电压输出理论模型。结果表明,无论三相五线电缆是正常状态还是故障状态,传感器在固定位置测量时,其输出电压幅值都与被测电流幅值呈线性关系,通过传感器同一位置不同的电压输出幅值定位到三相五线电缆工作状态,只需一个传感器就可实现电流传感器对三相五线电缆的故障溯源。为了进一步提高电流传感器的输出,针对提高灵敏度方面,本论文在两个方面进行了仿真分析,一是对传感器的几何结构进行了仿真,目的时使其在一阶振动模态的固有频率与我国电网频率相近,实现共振;二是通过对三相五线电缆的磁场梯度进行仿真,得到永磁体受力最大的位置,实现灵敏度的提高。最后仿真分析了载流直导线的长度在最大磁场梯度位置对传感器输出的影响,结果表明与理论一致,当导线不满足无限长直导线这一理想状态时,传感器的输出会受导线长度影响且该因素不可忽视。最后设计制造了三相五线电缆夹具、电流传感器及其夹具,通过搭建实验平台验证了传感器沿有限载流导线长度方向移动对传感器的输出的影响,验证了三相五线电缆连接星形对称负载时正常状态和几种常见故障状态时,电流传感器的电压输出,在不同的测量位置电流幅值和电压幅值都表现出了很好的线性关系,且离电缆越近,传感器灵敏度越高,与传感理论相符,最后验证了电流故障诊断溯源机理,为传感器用于三相五线制电缆的电流检测（正常状态、故障状态）提供了新的方法。