磁通门法是利用铁磁材料磁芯传感器在交变磁场的饱和激励下，由于被测磁场的作用而使感应输出的电压发生非对称变化来测量弱磁场的一种方法，也称为磁饱和法、二次谐波法等。

图10-17为常用的双磁芯磁通门探头，磁芯1和磁芯2彼此平行，处于同一磁场强度H0的被测磁场中，激励磁场在两磁芯的方向相反。图10-18（a）、图10-18（b）分别为磁芯的简化磁化曲线和激励磁场波形。当被测磁场B0=0时，磁芯的磁感应强度波形上下对称，则二次线圈感应的谐波相互抵消，从而使总输出电势为零。当沿磁芯的轴向有被测磁场作用时，每个磁芯所产生的交变磁感应强度在正、负半周内的饱和程度不一样，它们产生一个不对称的梯形磁感应强度B1和B2，如图10-18（c）所示，其相位差为180°。因此，当被测磁场Bn≠0时，磁芯中总的磁感应强度将有一变化：

其中，视在磁导率μa（t）随磁芯的磁化状态而变化，即在磁芯1和磁芯2中的磁感应强度分别为

图10-17　常用的双磁芯磁通门探头

图10-18　双磁芯磁通门探头工作原理

（a）磁芯的简化磁化曲线；（b）激励磁场波形；（c）动交变磁感应强度波形；
（d）磁导率曲线；（e）合成电动势输出波形

式中，Be（t）为激励磁场在磁芯中产生的磁感应强度。

因此，次级测量线圈中的总感应电动势为

式中，N2为测量线圈匝数；A为测量线圈面积。

由式（10-44）可以看出，测量线圈的感应电动势来源于被测磁场中的探头磁芯的视在磁导率μa（t）随时间的变化，如图10-18（d）所示。

最后合成的输出电动势波形如图10-18（e）所示。

磁通门探头是构成磁强计的核心部分，它由铁磁性材料的磁芯及在其上缠绕的激励线圈、探测线圈和补偿线圈等构成。(www.daowen.com)

当采用三角波激励时，可求出输出电压的二次谐波幅值为

由此可见，探头输出电动势的二次谐波幅值与被测磁场的磁感应强度B0成正比，并且探头的灵敏度（e2/B0）与激励频率f、探头的有效面积A、次级线圈的匝数N2以及铁芯视在磁导率μa（t）成正比，同时与Hs/Hm值有关。

根据不同的需要，磁通门测量电路有多种形式，在大多数应用中采用二次谐波反馈电路。其典型的测量电路如图10-19所示，其中2ω的参考方波和ω的激励波都是由一个4ω的振荡器用逐次分频电路构成的。激励波形一般采用正弦。

图10-19　磁通门典型的测量电路

探头输出的二次谐波经带通放大后，通过相敏检波和积分，使输出E0成为一个纯直流电压。输出经反馈电阻Rf而加至反馈线圈。反馈电流与被测磁场B0成正比。

由上述测量电路构成的磁强计的输出电压E0与被测磁场B0关系为

式中，K为反馈线圈常数；G0L为磁强计的开环总增益。

当G0L≫1时，

磁通门磁强计广泛应用于探潜、航空以及地质研究、磁法勘探和外层空间的磁测量。由磁通门法构成的仪器具有简单、灵敏、可靠等特性，能够直接测量磁场的分量。目前，仪器的分辨率可达0.01 nT，温漂小至±0.2 nT，频率响应可到1 000 Hz，功耗低到120 mW以下。

磁通门法除了应用于磁场强度测量外，还可以用于测量磁方位。磁通门数字罗盘就是把反映磁方位的非电量信息转换为电信息，并用数字量直接显示磁方位。