磁场传感器目前已经充斥于人类社会生活的各个角落，它帮助我们获得了海量的存储空间，实现了汽车、轮船和飞机的高精确度导航和定位，使我们能够获取异常微弱的信号和探索危险以及人类不能够到达的领域。随着微电子机械系统（MEMS）设计与加工技术的不断进步，使得便携式磁场传感器成为可能。在国外，出现了一些MEMS磁场传感器，本实验室也逐渐开始这类磁场传感器的研究。本文研究的主要是硅磁场式传感器的接口电路。 微传感器接口电路有最常用的三种读出机构，即压阻式，电容式，和谐振式。即分别将传感器物理量的变化转化为压阻的变换，电容的变化，和频率的变化，再结合后续的接口电路，将这三种电学参量的变化值进行放大及相关的信号处理，得到方便读取的信号。 本实验室将采用一种新型的磁场传感器检测方式。即通过电热激励或者洛伦兹力激励将传感器激励在其谐振频率处，而在激励作用下振动起来的悬臂梁在磁场中切割磁力线而产生感生电动势，该感生电动势的大小与外加磁场的大小成正比，检测该电动势的幅值，从而得知磁场的大小。由于MEMS磁场传感器的尺寸微小，切割磁力线产生的感应电动势非常微弱，任何放大电路在此情况下都存在背景噪声。如何在背景噪声下把微弱信号检测出来是设计微机电系统必须解决的一个关键问题。 本文对各种微弱信号检测技术进行了介绍，包括滤波技术，锁定放大技术，取样平均技术等。本文采用低噪声运算放大器加滤波的电路结构来对磁场传感器的微弱信号进行检测。介绍了电路中的噪声，并介绍如何通过计算及仿真来预测电路的固有噪声大小。并对BJT、JFET、CMOS三种常见的低噪声放大器性能进行比较。介绍了文章中所使用的前置低噪声放大电路的的结构及仿真结果，选定Burr-Brown公司生产的OPA627芯片构成差动多级放大结构，实现微弱交流信号放大。并设计滤波电路，对电路的带宽进行限制，以降低宽带噪声。选用MAXIM公司的一款基于状态可调结构的连续时间模拟集成有源滤波器（MAX275芯片），然后根据传感器的特性，确定滤波器相关的各项参数，并给出前置放大电路+滤波器的整体测试电路噪声性能仿真结果。 通过设计具体的PCB电路板，来实现前述的电路结构，并进行测试。首先使用Protel设计检测电路原理图，并制作相关电路板。接下来对前置放大电路、滤波器进行分别测试及整体测试。前置放大电路放大倍数为60．7dB（1080倍），-3dB衰减频率为875KHz与计算、仿真结果基本一致。带通滤波器中心频率为16KHz，与设计相同，-3dB带宽BW=900Hz，Q=17．78，H0=23．3。表明在比较低频率下，误差相当小。中心频率、放大倍数与计算值几乎一致。Q值与计算值有5％左右的误差。总体检测电路测试结果显示对于μV级信号可以得到良好的输入输出关系，输入信号越增加，稳定性准确度越高。接下来将传感器、磁场和检测电路结合进行测试，根据传感器本征频率对滤波器参数进行调整，然后在压电陶瓷的激励下检测传感器切割磁力线的输出。测试结果显示输出电压随磁场大小变化基本呈线性关系。最后将前述检测电路结合模拟开关，两相不交叠时钟实现所提出的分时复用激励检测模式，并给出传感器的磁场-输出电压响应曲线。在分时复用激励-检测模式下，输出电压与磁场基本呈二次曲线的关系，即输出电压与磁场的平方呈线性关系。 实验和测试结果表明本实验室提出的切割磁力线产生感应电动势的磁场检测原理是可行的。