机械磨损随设备运行一直存在,随着磨损加剧,会逐步产生不同直径大小的磨粒,通过对润滑油液中的金属磨粒进行监测,可实现故障的预警,掌握设备的磨损情况及健康状况等。三线圈电感式磨粒监测传感器可同时实现颗粒大小、数量和种类的统计,具有管道流量大、检测信号强的优点,有利于实现对设备运行状况的监测和故障预警。因此,本文从理论计算、仿真分析、电路设计及实验测试等方面对三线圈电感式磨粒监测传感器展开研究。首先,基于毕奥萨伐尔定理分析了单层螺线管线圈和多层螺线管线圈的磁场特征,并建立了金属磨粒通过传感器线圈时的感应电压数学模型。通过理论分析得出了线圈匝数、管道半径及激励电压等传感器结构参数对感应电压峰值的影响,为优化传感器结构提供了理论支撑;并建立了颗粒直径和感应电压峰值的关系曲线;并且针对两激励线圈不对称的问题,推导得出了初始不平衡电压的理论公式,为设计不平衡电压补偿电路提供理论指导。然后,通过COMSOL软件,搭建了运动颗粒通过三线圈感应式磨粒传感器的三维仿真模型,分析得到了磨粒通过线圈时磁场的变化特征和感应电压的信号特征,完善了三线圈传感器的理论研究;分析了管道内径、线圈匝数、激励电压及激励频率等传感器结构参数对感应电压峰值的影响;并且分析了颗粒运动速度对感应电压峰值的影响;并基于仿真数据,拟合了颗粒直径与感应电压峰值的函数关系曲线。此外,对同一轴线不同距离的双颗粒感应电压特征进行了研究。最后,针对微米级磨粒产生的微小信号设计了一款信号处理电路,该电路可实现低噪声放大、不平衡电压补偿、相敏检波及快速傅里叶低通滤波等功能。基于理论分析和传感器仿真,对线圈匝数、管道内径等传感器结构参数进行了优化设计,并制作了传感器样件,并通过实测分析,确定了该传感器结构下最佳激励电压及最佳激励频率。搭建了实验测试平台,测试了颗粒运动速度对感应电压峰值的影响;对不同直径的铁颗粒及铜颗粒进行单颗粒电压标定,确定了铁颗粒及铜颗粒的检测下限;实验确定了同一轴线可有效区分双颗粒信号的距离,在双磨粒产生混叠的间距,建立了电压峰值与颗粒间距的函数关系。