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磁编码器的物理工作原理是磁电阻效应。磁电阻效应的产生来源于通电导体或半导体内部载流子，而外部有洛伦磁力的作用，内部载流子运动轨迹就会发生偏转或产生螺旋运动，从而使导体或半导体内部的电位差发生变化，这个过程只是微观表现，宏观表现只要外磁场发生变化，磁阻阻值也会发生相应变化，这就是磁编码器的磁阻效应。 磁编码器的磁阻器件有半导体磁阻器件和强磁性磁阻器件。由此说来，磁编码器的检测探头就是以磁阻器件为磁头。目前来说，磁编码器的探头常用的磁阻器件磁头有巨磁电阻效应的磁头（GMR）和各向异性磁电阻效应的磁头（AMR）。但是由于AMR磁头相比于GNR磁头，频率特性好和较高灵敏度等优势，渐渐成为现在磁编码器的主流应用磁头。 磁性编码器的最大的特点是耐用性和坚固性。与光学编码器不同，磁性版本对灰尘，污垢，液体和油脂等污染物以及震动和振动不敏感。与光学编码器类似，磁性编码器确实需要在磁盘和传感器之间留有气隙。但是，磁性编码器中的气隙不需要像光学编码器那样清洁和透明。只要在磁盘和传感器之间不存在任何含铁材料，就会检测到电磁脉冲。磁编码器正确运行的两个重要规范是传感器相对于磁盘（或磁带）的径向位置以及传感器与磁体之间的间隙距离。
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