本文研究了一种基于GMR（巨磁电阻）薄膜材料的传感器技术，论文首先对巨磁阻薄膜结构进行了设计优化，在此基础上进行了巨磁阻薄膜的制备工艺研究，通过优化工艺参数，得到了具有优良磁阻特性的薄膜材料，提高了巨磁阻效应；设计针对GMR薄膜的传感器单元结构进行分析，以提高传感器单元灵敏度，同时完成了制备，提高了传感器单元灵敏度；分析了磁性编码器结构的原理与场分布，设计了编码器结构并进行了相关电路的设计和仿真，在自旋电子以及巨磁电阻效应的理论研究的基础，实现了巨磁阻传感器的基本功能。论文在Si/SiO基片上，制备出高性能巨磁电阻自旋阀纳米薄膜材料，其结构为Si/SiO/Ta(4.0nm)/NOL/NiFe(1.0nm)/CoFe(3.0nm)/Cu/CoFe(2.5nm)/NOL/CoFe(2.5nm)/IrMn(10.0nm)/Ta(4.0nm)，该材料的性能为：磁电阻比值10.5％、材料灵敏度1.2％/Oe、温度稳定性（在-100℃－+100℃之间磁电阻比值下降了9.5％），满足本项目的要求。在此基础上，通过光刻、刻蚀等工艺手段，制作出GMR自旋阀元件，其性能指标为：器件灵敏度0.61mV/(VOe)、磁场分辨率（常温）1.2×10-4Oe、探测磁场范围（10Oe～+10Oe）、工作温度-60℃－+80℃，满足本项目的要求。研制出用于磁旋转编码器的基于GMR自旋阀元件的磁头样机，并建立测试平台，对巨磁电阻自旋阀磁场传感器的性能进行了检测并对结果进行了分析。实验结果表明，论文提出的巨磁阻传感器结构以及测试系统平台是可行的，实验结果与设计预期结果基本相符。