磁编码器是一种以新型磁敏感元件为基础的检测装置，相对于光电编码器，它具有转速高、可靠性高、抗震动等级高、抗干扰能力强、防尘、防油、结构简单、安装简单、调试方便、易于小型化且价格低廉等优点。因此，磁编码器具备很大的市场潜力，将在多领域替代光电编码器。磁编码器的性能主要取决于磁传感器的性能、磁栅的充磁技术和处理电路的速度和准确度。由于采用高分辨率磁栅的编码器工艺复杂、开发费用高，体积太大；采用单对磁极磁栅的磁编码器，需要进行高倍电子细分，在扰动下容易产生较大的角度误差，导致精度低，同时该类型编码器使用的磁传感器热稳定性不好、易受外界干扰。因此，本论文研究一种采用新型高性能GMR(巨磁阻效应)传感器、低分辨率磁栅(64极磁场)和电子细分方式的磁编码器。此种编码器很好的解决了前述编码器在体积、误差和干扰方面存在的问题。磁场的质量和分布决定了信号发生部分产生的模拟量信号质量，它的好坏对编码器的精度和信号处理的难度影响很大；信号处理部分能否在编码器高速转动下实现精确、快速的解算位置信息，决定了编码器的性能好坏。所以本文将围绕磁栅上的磁场分布和细分算法的实现进行研究和探讨。在磁场分布方面，基于静态恒定磁场理论，建立了在理想情况下多极式磁栅的磁场分布模型，通过使用Matlab软件对模型进行计算，得出了理论上的磁场分布情况；并且进一步采用Ansoft软件对磁栅上的磁场分布进行了实物仿真，获得了磁场三维分布图。通过以上两种方式的理论研究，指导信号发生部分的设计和检测结构的设计。在快速实现细分算法方面，本文主要在MCU F28027上实现了快速编码器位置信息的解算，并且以增量式的接口方式进行输出。最终，本文在理论分析与仿真的基础上研制了一台微型、高速化的增量式磁编码器，通过测试编码器的频响，发现此种编码器达到了一定的性能指标，并且具有体积小、速度快、运行可靠等优点。