在电机控制系统中,离不开精确可靠的位置检测系统。旋转变压器（简称:旋变）因其结构简单、精度高、可靠性好、抗干扰能力强等特点,在汽车、军工、航天航空等领域都有着广阔的应用前景。转子凸极结构的磁阻式旋转变压器作为旋转变压器众多种类中的一种,结构紧凑、加工简单,无刷化的设计使其使用寿命长大大延长,是为国内外学者研究的热点。磁阻式旋转变压器作为一个信号传感元件,由于其转子的特殊结构,电磁参数的定量计算会变得非常复杂,在绕组匝数匹配设计过程中通常采用试凑法,较依赖设计者的工程经验。本文针对磁阻式旋转变压器的设计问题,开展了以下几个方面的工作:首先,对绕组集中等匝分布和正弦分布两种典型绕组结构的磁阻式旋转变压器的性能进行分析,包括结构原理、绕组分布特点、输出电势等,在此基础上,通过Ansoft有限元仿真软件分析了两种结构旋转变压器对输出电势谐波信号的抑制能力,结果表明,采用正弦分布绕组能够有效消除高次谐波。其次,提出了绕组集中等匝分布的磁阻式旋转变压器输出电势解析解。根据电磁耦合原理,由绕组等效电路推导出输出电压回路方程,采用磁路法和积分法分别对影响输出电势的励磁电感和气隙磁导进行分析,推导出磁阻式旋转变压器输出电势的解析公式,以该公式为基础,运用多维可视化算法得到绕组等匝分布磁阻式旋转变压器的最优匝数配比,并通过有限元仿真对解析解进行了初步验证。再次,基于解码芯片AD2S1210,设计了旋转变压器的解码系统,给出各个电路模块的设计思路,包括解码系统整体结构、励磁缓冲电路模块、电源模块等,分析了解码系统产生误差的原因并介绍几种误差补偿的方法。最后,制作两台旋变实验样机并搭建开关磁阻电机实验平台,对磁阻式旋转变压器输出电势的解析公式进行验证,并对解码系统的性能开展测速实验。实验结果表明:输出电势解析解能够准确计算旋转变压器的输出电动势;解码电路运行稳定,能有效的解算出电机的位置及转速信息。