传感器技术是现代信息技术的关键组成部分。传感器能够感知、采集、转换、传输和处理各种信号,是系统感知、获取与检测信息的窗口。作为传感器大家族中的一个重要分支,磁传感器在检测系统中有着重要作用,通过磁场的无接触特性,对非电量进行测量,而且磁编码器容易实现磁阻元件的精确组合,体积小、不受水汽、粉尘等影响,相对于光电式编码器其响应速度快,结构简单,但分辨率和精度较低影响了其发展和应用。针对单对磁极磁编码器本文进行了改进设计,研究了对于转动物体的位置、角速度进行高精度测量并实现角度实时输出与显示的传感器。为提高原始电压信号的质量,本文在信号获取部分,采用了两片完全相同的霍尔元件和径向充磁的圆柱状永磁体以得到两路正交的正余弦信号,对编码器信号发生结构周围的磁场分布进行了理论推导和有限元ANSYS分析,进一步结合实验论证并确定了信号获取方案。在编码器的信号处理方面,本文选择了高性能的信号处理芯片TDS2812EVMB并采用基于线性运算的的信号处理算法对两路信号进行相应的运算,提高了原始信号的线性度,降低了芯片的运算量。而由于TDS2812EVMB的应用,不仅简化了信号处理硬件部分的外围电路以满足磁编码器小型化的设计要求,且实现了编码器高速的运算和实时的角度输出显示,提高了编码器的精度和可靠性。