随着5G时代和物联网（Io T）时代的到来,无线传感器网络（WSN）作为物联网的核心技术之一而备受关注。无线传感器网络可以实现低成本、低功耗、高灵活性的监测,因此在智能工厂、智能电网等领域中存在巨大的应用价值。为了确保上述领域中设备与电网的稳定运行,设备的健康监测尤为重要。就像监测人的脉搏能够获知人体健康那样,监测电流信号也可以获知设备的健康状况。如果电流传感器节点组成无线传感器网络并应用到设备健康检测中,就可以随时随地获知设备的运转状态。由此可见,在物联网领域,电流传感器节点的开发至关重要。本论文旨在开发一种高普适性无源非侵入式电流传感器,以应用于各种电流（直流电流、单相交流电流、多相交流电流等）及各种电缆（单芯电缆、双芯电缆、三相四线电缆、三相五线电缆等）的非侵入式、非接触式测量。传感器采用无源传感机理并集成能量采集元件,有望被用作物联网中的无线传感节点。传感器主要由压电悬臂梁,永磁体,偏振片和光电二极管组成,其基本思想是实现偏振片和悬臂梁的同步振动,以调制入射在光电二极管上的自然光信号。本论文中,固定在悬臂梁末端的永磁体在被测电流产生的磁场中受到磁力作用,带动悬臂梁及其末端的检偏器绕固定端偏转或振动,自然光在通过起偏器成为线偏振光后,接着通过检偏器时,由于检偏器偏转导致的偏振方向改变,光电二极管接收的光照度改变,其输出电压也随之改变。此外,悬臂梁上的压电材料不但能作为能量采集元件,还能通过正压电效应将上述悬臂梁振动转变为输出电压。通过以上途径,电流传感器的输出电压与被测电流之间建立了关系,通过光电二极管或压电材料的输出电压,用已知规律便可反推出被测电流的幅值等各种信息。本论文建立了传感器输出电压与被测电流间的理论模型。该模型适用于各种电流（例如直流电流,单相交流电流和三相交流电流）和各种多线电缆（例如两线电缆和三相四线电缆）。模型表明,无论在测量直流电流还是交流电流时、无论是采用光电输出还是压电输出时,传感器的输出电压幅值始终都与被测电流幅值呈线性关系。为了进一步提高传感器的灵敏度、精度与分辨率,使后续实验能够获得更准确的数据,并使该传感器能够作为高实用性的无线传感节点工作,本论文首先仿真分析了双线直流电流、单相双线交流电流以及三相四线交流电流周围的磁场分布情况,通过调整永磁体位置,使其质心与磁化方向处于最大磁场梯度方向上,以增大传感器输出电压,提高其灵敏度、精度与分辨率。然后,通过仿真分析永磁体所受横向、纵向磁场力,调整永磁体至最优电流测量位置,减小了横向磁场力的干扰,进一步降低了传感器的测量误差。本文制造了用于原理验证的电流传感器样机,并通过双线直流电流测量实验和三相四线交流电流测量实验验证了本文所述方法的可行性。实验通过调节电源或负载,为实验电路施加不同的电流,在示波器中记录每一电流下传感器的光电、压电输出。结果表明,在被测电缆附近的每一确定位置,传感器样机输出电压的幅值都与被测电流的幅值呈线性关系。永磁体和电缆的距离越近,传感器的灵敏度越高。例如在三相四线非平衡电流的测量中,当永磁体和电缆的最小距离为1mm时,传感器的灵敏度最高,为31.15m V/A。为了进一步提高传感器的实用性,本文针对理论模型及实验数据进行了一定的讨论延伸。首先,本文建立了多相电流的解耦和重建理论,提出了通过悬臂梁阵列测量多相不平衡电流的方案;其次,本文提出了几种改善传感器性能的方法,如通过实验标定降低测量误差的方法、通过改变模型参数调整传感器的线性范围的方法等;再次,本文讨论了实验中谐波电流的干扰,分析了谐波电流对传感器样机精度的影响;然后,本文讨论了定位误差与安装误差对传感器样机精度的影响,提出了一种降低定位误差与安装误差的标定方法;最后,本文提出了一种将该传感器用作无线传感节点的初步方案,并分析了光照度变化、噪声及谐波电流的存在对电流监测的影响,使上述初步方案更加具有可行性。