随着输变电工程环境评价技术的不断发展,电场测试和评估问题已迫在眉睫,同时我国电网建设规模不断扩大,输电线路走廊更加拥挤,高压输电线路邻近居民住宅、交直流线路同走廊架设等情况越发普遍,为了确保工作人员的人身安全、保证居民的生活环境,就需要实时准确的测量电场,判断输电线路的安全状态、电磁环境以及各电力设备的绝缘状态。因此,设计一款适用于多种环境下的电场测量仪器具有重要的意义。论文首先介绍了目前各种电场传感器的研究现状,详尽阐述了各类传感器的优缺点,在此基础上着重对场磨式电场传感器的测量原理以及结构进行详细的阐述。针对传统场磨式传感器在电场畸变以及接地屏蔽原理上的不足,提出了一种基于感应电荷原理的推挽式交直流电场传感器新型结构,主要包括四部分:第一部分为感应片、屏蔽片的结构设计、制作材料的选择、模型的制备;第二部分为联轴器的设计及制作;第三部分为接地屏蔽原理的改进,用以消除地电位抬高造成的误差;第四部分为电机的选型以及传感器外壳的设计与制作。同时该传感器采用双信号输出,一方面提高了感应片的利用率,另一方面对输出信号相应的处理可以同时测量静电场和交流电场。本文设计了相应的电场测量硬件电路,包括:模拟信号提取电路、多路选择放大电路、信号调理电路、数据采集电路、中央控制电路、通讯电路、电源电路、温湿度采集电路等。本文采用高输入阻抗运算放大器CA3140设计了两路信号提取电路,采用精密运放OP07设计了精密全波整流电路,以保证微弱信号的提取精度。同时本文在实验室对上述硬件进行焊接调试,并分别设计了基于LabVIEW为开发平台的上位机软件与下位机软件系统,以实现对测量系统的综合控制。根据国标GB-T12720-1991要求,设计的均匀电场产生装置下的试验表明,本文所设计的推挽式交直流电场传感器具有良好线性度,在10V/m-150V/m测量范围之间时,系统误差在10%左右,在150V/m-100kV/m之间系统误差在3%左右。通过校准后,满足工程电场测试的需要。