金属板材多层结构厚度的检测是许多重要领域急需解决的问题，例如复合镀层厚度、飞机机翼厚度、飞机装配件多层厚度检测等。金属板材多层结构厚度的检测方法的研究受到越来越多的关注。本文是在国家自然科学基金项目“多层导电结构深层缺陷电涡流定量化检测与评估的新方法研究”(编号：50505045)基础上展开研究的。本论文研究的主要内容及章节安排如下：第一章论述了多层厚度检测的研究意义和研究价值；阐述了涡流检测技术的发展历史与现状；分析了巨磁电阻效应技术的发展现状以及发展方向；简单介绍了虚拟仪器及其开发平台的发展与特点，最后结合国家自然科学基金课题给出了本论文的主要研究内容和总体框架。第二章介绍了巨磁电阻效应的原理，以及巨磁电阻传感器的原理、特点及其应用。分析了涡流测厚的原理，针对涡流检测技术目前存在的不足，提出了基于巨磁电阻(Giant Magnetoresistance，GMR)效应的多层厚度检测技术，设计了基于GMR多层厚度检测探测器的方案。第三章从工程电磁理论入手，利用Maxwell电磁方程，通过引入矢量磁位，建立了多层金属厚度检测模型，利用轴对称时磁场的特性以及边界条件，求解矢量磁位边值，最后求出多层板厚上方的空心线圈的磁场强度表达式。为实现基于GMR的多层厚度检测奠定理论基础。第四章给出了基于GMR的多层板厚检测系统的总体设计方案，实现了系统的软硬件系统，主要完成了空心线圈激励信号的产生、传感器的选择以及对信号进行放大滤波等信号处理工作。第五章为了验证模型的正确性和系统的可靠性，进行了多层铝合金板材的测厚实验，分析了检测距离、激励频率、板材厚度等参数对传感器输出电压的影响。第六章总结了全文，展望了今后的工作。