依据调制解调原理和线性系统理论，矢量调制法使用机械转动方法，将输入信号在进入传感器之前调制成为正弦波，由于线性传感器的频率保持性和叠加特性，对传感器输出信号解调，将得到准确的输入响应，由此去除常见的传感器偏置、偏置的漂移、干扰与噪声。基于矢量调制法原理，开发了一套使用矢量传感器构造的新原理测量仪器，并详细叙述了该仪器的物理实现方法和算法原理，对影响测量精度的主要因素给出量化分析结果。作为应用实例，说明了VMM测量仪器在寻北仪、三维矢性物理量测量中的原理和方法。理论分析和实验测量表明，矢量调制法物理意义明确，操作方便简单，抑制测量误差效果明显。VMM测量仪器显著地提高了矢性物理量的测量精度，可以广泛用于矢性物理量的精确测量。