磁通门传感器作为一种测量精度高、稳定性好、操作简便、体积小巧的磁场矢量测量仪器。在实际工业生产中,特别是地质勘探应用十分广泛。其原理是利用磁性材料磁导率非线性周期变化的特性,采用周期性变化的交变磁场激励,根本上服从法拉第电磁感应定律从而完成磁场矢量测量的仪器。目前,其研究成果主要集中在国外,国内针对磁通门传感器的研究相对滞后。本文依托国家863计划“深部矿产资源勘探技术”专项中的重点课题“长周期分布式大地电磁观测系统(2014AA06A612)”的资助,开展对磁通门传感器机理的剖析和对输出噪声影响的分析。首先,根据磁通门原理说明了双磁芯型磁通门传感器的优势,分析了磁通门处理电路的工作原理,指出了闭环磁通门的优点。结合磁性材料磁滞回线的反正切拟合模型和法拉第电磁感应定律,建立了磁通门探头中磁芯参数与其输出感应电动势的关系。并分析得出,磁通门传感器的输出噪声,会随着两磁芯上激励线圈匝数和两磁芯材料几何尺寸不一致程度的增大而增大。其次,根据反映巴克豪森效应在磁滞回线上分布的JSW动态模型,分析得出,巴克豪森效应对传感器输出噪声的影响随激励磁场变化率的增加而增大。进而提出了采用RLC串联激励方式降低磁通门信号产生阶段激励磁场变化率,以此降低巴克豪森效应对输出噪声的影响。再次,采用有限元仿真软件,在开环状态下对两磁芯上激励线圈匝数、磁芯材料长度和磁芯材料横截面的不一致程度与探头输出感应电动势的影响进行了仿真。在考虑巴克豪森效应的前提下,对闭环状态下采用RLC串联激励与RL串联激励方式的磁通门传感器输出噪声进行对比,并给出了RLC串联激励电路中各原件参数的确定方法。最后,通过实验对由数学模型与有限元仿真得出的结论进行了验证,在两磁芯上的激励线圈匝数存在差异方面,仿真与实验结果一致性较高,其差异在误差允许范围内;在RLC串联激励噪声测试中,磁通门传感器输出噪声可达到17.6 p T/√Hz@1Hz。实验结果表明,数学模型与模型仿真分析结果是准确的,该研究方法是可行的。