数字式氦光泵磁力仪是以氦原子的能级在外磁场中产生塞曼效应为理论依据,通过光泵作用使氦原子具有光学取向,利用光学传感器检测磁共振作用的方法完成对被测磁场的测量,广泛应用于航空磁测、地球物理研究、军事国防等领域。信号检测控制回路是氦光泵磁力仪最为关键的环节,其所采用的跟踪锁定策略直接影响到仪器指标和系统的稳定性。首先本文从氦光泵磁力仪的物理原理出发,研究了氦光泵磁力仪的工作原理,并对磁共振曲线的基波信号和二次谐波信号的幅值特性进行了详细分析,对氦光泵磁力仪对磁共振点的搜索策略提出了改善方法其次为了提高系统的稳定性和可靠性,本文采用数字技术,在基于FPGA处理器下设计了氦光泵磁力仪的检测回路,利用数字锁相放大器来提取信号,采用数字调频技术来产生调制频率。并在搜索策略中加入二次谐波信号,利用二次谐波信号的幅值特性快速寻找共振区,从而加快跟踪锁定共振点的速度。并利用RT-Thread操作系统设计人机交互界面,使人机交互界面一目了然便于使用。最后对数字式氦光泵磁力仪的工程样机进行功能和性能实验,并且还分别利用ANSYS软件和Pspice软件搭建模型对电路板进行结构和性能上的分析,验证了系统的稳定可靠性。