传统基于法拉第磁光效应的晶体或块状玻璃式光纤电流传感器大多数采用单传感头的测量方式，即将传感头置于待测导线周围摆放到合适位置。在测量使用过程中传感头与导线间的空间位置（包括距离与角度）的测量的准确度对电流测量的准确度有着非常大的影响。而在许多实际应用中，传感头与导线间的空间位置准确测量可能非常困难。外界不可避免的机械冲击和机械振动均会改变传感头与导线间的空间位置关系而影响电流测量值的准确性。上节讨论了传感头内通光方向与待测导体中心的距离误差对测量精度的影响，本小节所研究的问题是如何消除传感头通光方向与传感头处磁场方向的夹角????对测量精度造成的影响。
当导体中电流为I，距离导体为R 的磁光材料所在位置处的磁感应强度为B，根据安培环路定理，B 与I 的关系为：
设导体为一段长直导线，距离导体为R 处的磁感应强度B 为：
式（3-17）中， μ0为真空磁导率。
根据法拉第效应，磁感应强度B 与光在长度为D 的磁光材料中产生的光偏振旋转
角度（或称偏转角）β 的关系为：
式（3-18）中，????为磁光材料内光传输方向与磁光材料处磁感应强度方向的夹角，V
为磁光材料的维尔德系数（Verdet constant）。
利用法拉第磁光效应测量电流原理是：首先，通过测量偏振旋转角度β 而得到磁感
应强度B（见式（3-17）），然后，通过安培环路定理求得电流强度（见式（3-16））。
由式（3-17）和式（3-18）可以得到：
由（3-19）可知，在电流测量过程中若磁感应强度方向与磁光晶体通光方向的夹角????变化，会影响测量结果的准确。因此，本文设计了具有固定夹角的双传感头测量方案来消除这种干扰。
本节通过下面的推导来证明，采用两个通光方向夹角固定，且距导体距离相同（均为R）的传感头组合的结构来消除传感头与待测磁场的夹角????改变对电流测量的影响。首先，我们考虑两个磁光材料通光方向的夹角是任意非零角度的情况。假设两个磁光材料通光方向的夹角为Δ???? ；其中一个传感头与待测导线距离为R，与待测磁场的夹角为????；另一个传感头与待测导线距离也为R，与待测磁场的夹角为???? + Δ????。两个传感头的长度分别为????1与 ????2, 它们的维尔德系数分别为????1 与 ????2。电流在两个传感头处导致的偏振旋转角度分别为????1 与 ????2 。根据公式（3-19）可得出：
得到（3-27）式为???? 与Δ????的关系式，与????无关，即计算出的电流与磁光材料通光方向和磁场方向之间的角度????无关。由此可以证明此方法可消除由于传感头通光方向与待测导体中心电流所产生的磁场方向之间的角度????误差对测量精度造成的影响。理论上两个传感头可以任意角度放置，但考虑到实际应用问题和实验便捷性，为了制作加工使用方便，本文实验取Δ???? =π/2（即两个磁光材料传感头正交）。
当两个传感头正交即两传感头之间夹角为90°即Δ????=π/2 时，公式（3-27）可化简为：
从上式可以得出：采用两个正交的传感头，传感头与待测磁场的夹角导致的误差相互抵消了。所以只要知道相关参数并测出两个传感头的偏振旋转角度????1与????2，就可以得到电流值I。
在实际应用中，可以事先将两个传感头固定在一起，以保证在现场使用过程中，始终保持两个传感头内通光方向之间的夹角Δ????不变。