本发明公开了一种一体式碳纳米管薄膜电磁场传感器及三维电磁场传感器，一维电磁场传感器包括感应电极、电离电极和接收电极，感应电极由两块不锈钢薄板组成，电离电极上电极由表面附着有分布着碳纳米管薄膜的金属膜基底，下电极极板中心开孔，收集电极由栅格极板构成。感应电极与电离电极之间通过金属线对应连接，电离电极之间、收集电极通过绝缘支架相互隔离，收集电极栅格之间相互绝缘。该传感器电磁测量一体式、结构简单、尺寸小、成本低、线性度好、准确度高，适合于推广应用。