平顶脉冲磁场综合了稳态磁场稳定度高和脉冲磁场强度高的优势,是脉冲磁场技术的重要发展方向。实现磁场稳定度优于100 ppm、平顶期无纹波的高稳定度平顶脉冲磁场,对比热测量和核磁共振等重大科学实验系统的进一步研究发展至关重要。为实现高稳定度平顶脉冲磁场,需要对30 k A的脉冲大电流进行10 ppm级高精度测量。现存电流传感器中测量精度最高的磁调制式直流电流比较仪（Direct Current Current Transformer,DCCT）是最优的选择。但在面对短时间内大范围变化的被测电流时,磁调制式DCCT极易由于磁芯饱和而进入无法工作的虚假平衡状态。如何在不影响DCCT高测量精度的前提下,解决磁调制式DCCT固有的虚假平衡问题,是本文研究的核心重点。本文首先从磁调制式DCCT的检测原理出发,分析了面对幅值范围不同的电流时,磁调制器磁芯中磁势、磁场强度与感应电压的变化过程,同时分析了虚假平衡的产生与磁调制器线性工作范围的关系,得到了虚假平衡的本质产生原因。并由此得出了本文采用的虚假平衡解决方案:减小不平衡电流最大值。通过对动态过程中磁调制式DCCT的响应曲线进行分析,得到了减小不平衡电流最大值的方法则是增强DCCT的动态响应能力的结论。由此结论,本文提出了基于多传感器融合的直流比较仪设计方案,并分为融合霍尔支路前与融合后解释了系统作用原理。对新技术方案下的虚假平衡恢复原理进行了分析解释,并通过仿真验证了融合技术方案下的DCCT虚假平衡自恢复可行性。通过合理假设构建了融合系统传递函数模型,从理论上证明了新方案能够在解决DCCT虚假平衡问题的同时,保证DCCT稳态测量时的高精度特性。在新方案的实现方面,本文首先对霍尔传感器的结构设计进行了分析,并通过仿真确定了霍尔传感器测量误差最小的方案。而后设计了融合系统的整体结构,进行了融合系统传感器及电路的方案选择、设计与实物制作,最终完成了一台具有30 k A量程的基于多传感器融合的DCCT系统样机。为了测试样机性能,本文搭建了以融合系统、被测一次电流源系统为主的实验平台,并进行了虚假平衡的自恢复测试与DCCT动态性能改善测试。实验结果表明,本文所提新方案可防止动态过程虚假平衡的发生,并可以实现虚假平衡的自恢复,大大增强了现存DCCT的动态响应性能。融合系统的比值精度在国家高电压计量站进行了校准,检测结果表明本文所设计的融合系统,在测量10%量程以上的电流时,比值精度优于10 ppm,证明了所提方案的优越性及可行性。最后,本文对所述工作进行了总结和未来进一步研究的展望。