国家重点研发计划项目专题“基于微型磁通门的井中高温小直径三分量磁场传感器的研制（2018YFC0603301-02）”要求磁场传感器可在3000m深井（最高温度约155℃）工作,传统的模拟磁通门一般工作于常温环境,相关信号处理多采用模拟电路实现,高温对磁通门探头和模拟电路的影响较大,现有的微型三轴磁通门传感器无法满足这种温度条件。因此,本文对可应用于井中高温环境、抗干扰能力强的数字磁通门传感器及电路开展研究。本文在分析磁通门传感器数学模型的理论基础上,深入研究磁通门数字化技术,主要包括信号数字化处理和数字闭环反馈技术。在信号数字化处理方面,检测线圈的信号进行调理后通过ADC直接数字化处理,在软件中实现数字相敏、数字滤波功能,替代传统模拟磁通门使用的模拟器件。而数字反馈部分,在闭环控制环节引入PID技术,降低系统稳态误差,并且采用PWM与Δ-Σ共同调制方法等效实现DAC功能,减小由于使用DAC芯片引入的系统非线性误差。通过simulink工具对系统的仿真验证本论文数字化技术的合理性与可行性。本文基于数字磁通门信号处理原理完成高温全数字化磁通门传感器系统硬件电路设计,其主要包括高温磁通门探头和高温全数字化磁通门电路。高温三轴磁通门探头选取高磁导率、低噪声、高温下性能稳定的坡莫合金材料作磁芯,每轴采用双磁芯平行差分结构,并且使用低温度系数的骨架稳固磁芯,骨架内部结构三轴磁芯之间等距分离,缠绕线圈的三轴磁芯以相互正交的方式安装在骨架内部,以减小系统非正交性误差。高温数字化信号处理电路由激励电路、信号调理电路、模数转换电路、反馈电路、系统电源和FPGA芯片电路组成。通过对磁通门信号处理各部分电路仿真分析,验证电路设计的合理性,用高温FPGA实现模拟磁通门电路中信号处理电路环节。本文基于FPGA实现数字磁通门信号处理,软件设计主要包括激励信号产生模块、数字化信号处理模块、数字闭环反馈模块等。信号处理过程为:信号提取、数据转换、相敏、滤波和信号传输,数字反馈使用数字PID控制算法,计算出的控制量无法直接反馈给系统,需要将该数字量通过PWM与Δ-Σ进行调制（DAC）后转换为电流信号,再驱动反馈线圈产生磁场抵消磁芯中的剩余磁场。使用FPGA技术最大化地替代传统模拟磁通门电路,能够增强系统的灵活性以及可修改性。根据井中磁力仪需求,采用XC7A35T-1FTG256M FPGA芯片设计可应用于井中环境的高温数字磁通门传感器样机,然后对磁通门样机进行开环、闭环调试、性能测试和温度测试。开环调试验证该样机具有磁测功能,可实时观测磁场变化,闭环调试通过试验得到最佳PID参数使得系统能够快速达到平稳状态。性能测试结果表明,该样机的频率响应为DC-3k Hz、测量范围为±60000n T、三轴噪声水平最大为35.19p T/√Hz@1Hz、线性度为10-3,能够在高温环境下工作,符合设计指标。最后,将数字磁通门样机装配于井中磁力仪中,通过中油测井公司标准井试验,基本验证了该样机能够用于井中磁测。