固定，則角度δ 2 的數(shù)值也會跟著改變，進(jìn)而造成磁阻值跟著上升或下降，可用來感測垂直X軸方向的磁場 變化。
[0024] 值得注意的是，雖然在上述的實(shí)施例之中，磁阻感測單元102和103皆是 由單一層磁性層所構(gòu)成的異向性磁阻感測結(jié)構(gòu)。但在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，磁 阻感測單元100也可以是由多層不同磁性層彼此堆棧所構(gòu)成的巨磁阻結(jié)構(gòu)（Giant Magnetoresistance，GMR)、穿隧式磁阻結(jié)構(gòu)（Tunneling Magnetoresistance，TMR)或龐磁 阻結(jié)構(gòu) Colossal Magnetoresistance，CMR)。
[0025] 為了增進(jìn)磁阻感測組件的感測能力，可將多個(gè)磁阻感測單元加以整合，進(jìn)而形成 感測訊號較強(qiáng)的磁阻感測組件。例如，圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的磁阻感測組件布線示意 圖。如圖2所示，磁阻感測組件200,是將四個(gè)圖1所繪示的磁阻感測單元102和四個(gè)圖1所 繪示的磁阻感測單元103,分別組成一個(gè)惠斯登電橋回路（Wheatstone bridge circuit)。 透過惠斯登電橋回路的布線，可以放大磁阻訊號，更靈敏地感測磁場強(qiáng)度的改變。由于以多 個(gè)磁阻感測單元組成惠斯登電橋回路是本技術(shù)領(lǐng)域所現(xiàn)有的，故磁阻感測組件200的詳細(xì) 功能與結(jié)構(gòu)，不在此復(fù)述。
[0026] 接著，將上述的磁阻感測組件100與其他組件（圖未示）整合，形成磁場量測裝置 10。請參照圖3所示，圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的磁場量測裝置來量測外加磁場的方法 示意圖。其中，外加磁場M3分別與基材平面IOla的X軸和Y軸，夾有實(shí)質(zhì)大于0°且小于 180°的第一傾斜角度Θ和第二傾斜角度0。而磁場量測裝置1〇可分別量測出，平行X軸 的第一磁場量測值X sms和平行Y軸的第二磁場量測值Ysms ;并通過第一磁場量測值Xsms和 第二磁場量測值Ysens，計(jì)算出平行Z軸的第三磁場量測值Zsens，并且估算出外加磁場M3平 行X軸的X軸磁場分量Xfield以及平行Y軸的Y軸磁場分量Yfield。
[0027] 以一特定實(shí)施例為例，在理想狀況下，假定外加磁場M3存在虛擬平面，使其垂直 虛擬平面的磁場分量（即Z軸磁場分量Z field)實(shí)質(zhì)等于零，且此虛擬平面即為觀測磁力大 小的平面時(shí)（如圖3所繪示）。X軸磁場分量Xfield、Y軸磁場分量Y field、Z軸磁場分量Zfield 以及第三磁場量測值Zsens估算如下式：
[0028]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種磁場量測方法，其特征在于，其包括： 在基材平面提供磁阻傳感器，該基材平面具有彼此垂直的X軸和Y軸，以及垂直該X軸 和該Y軸的Z軸； 提供外加磁場，該外加磁場分別與該X軸和該Y軸夾合形成第一傾斜角度（θ)和第二 傾斜角度（0)，分別量測出平行該X軸的第一磁場量測值（Xsms)和平行該Y軸的第二磁場 量測值（Y sms); 定義虛擬平面，該外加磁場具有垂直該虛擬平面的磁場分量，該磁場分量為零； 以該虛擬平面為基準(zhǔn)，調(diào)校該第一傾斜角度（Θ)和該第二傾斜角度（0);以及 根據(jù)調(diào)校后的該第一傾斜角度（Θ)和調(diào)校后的該第二傾斜角度(0)以及該第一磁場 量測值（Xsms)和該第二磁場量測值（Ysms)，分別估算該外加磁場平行該X軸的X軸磁場分 量（Xfield)、平行該Y軸的Y軸磁場分量（Yfield)以及該平行該Z軸的z軸磁場分量（Z field)。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁場量測方法，其特征在于，定義該虛擬平面的步驟包括： 提供該基材平面的多種傾斜狀態(tài)，以使該外加磁場在各該傾斜狀態(tài)中，分別與該X軸 和該Y軸夾合形成不同的該第一傾斜角度（θ )和該第二傾斜角度（0);以及 量測該多種傾斜狀態(tài)下的該第一磁場量測值（Xsms)及該第二磁場量測值（Ysms);并以 該第一磁場量測值（Xsms)和該第二磁場量測值（Ysms),計(jì)算出平行該Z軸的第三磁場量測 值（Z sens); 當(dāng)該第三磁場量測值（Zsms)為零時(shí)，該基材平面的該傾斜狀態(tài)即為該虛擬平面。
3. 如權(quán)利要求2所述的磁場量測方法，其特征在于，該第三磁場量測值（Zsms)計(jì)算如 下式：
4. 如權(quán)利要求1所述的磁場量測方法，其特征在于，該虛擬平面是由彼此垂直的虛擬X 軸和虛擬Y軸所定義而成，且該X軸與該虛擬X軸之間的角度為第一調(diào)校角度（Λ Θ)，以及 該Y軸與該虛擬Y軸之間的角度為第二調(diào)校角度（Δ0)。
5. 如權(quán)利要求4所述的磁場量測方法，其特征在于，調(diào)校該第一傾斜角度（Θ)和該第 二傾斜角(0)的步驟包括： 將該第一傾斜角度（Θ )與該第一調(diào)校角度（Λ Θ )加總；以及 將該第二傾斜角（0):和該第二調(diào)校角度(Δ0)加總。
6. 如權(quán)利要求5所述的磁場量測方法，其特征在于，該外加磁場的該X軸磁場分量 (Xfield)、該Y軸磁場分量（Yfield)和該Z軸磁場分量（Zfield),估算如下式：
7. 如權(quán)利要求1所述的磁場量測方法，其特征在于，該磁阻傳感器包括至少一個(gè)第一 磁阻感測組件和至少一個(gè)第二磁阻感測組件，該第一磁阻感測組件包括第一電極、第二電 極和第一磁性層，該第一電極、該第二電極和該第一磁性層均位于該基材平面上方；該第一 磁性層具有平行該X軸的第一磁化方向，以及用來導(dǎo)通該第一電極和該第二電極的第一電 流導(dǎo)通路徑，該第一電流導(dǎo)通路徑與該第一磁化方向夾合形成第一角度；該第二磁阻感測 組件包括第三電極、第四電極和第二磁性層，該第三電極、該第四電極和該第二磁性層均位 于該基材平面上方；該第二磁性層具有平行該Y軸的第二磁化方向，以及用來導(dǎo)通該第三 電極和該第四電極的第二電流導(dǎo)通路徑，該第二電流導(dǎo)通路徑與該第二磁化方向夾合形成 第二角度。
8. 如權(quán)利要求7所述的磁場量測方法，其特征在于，該磁阻傳感器包括四個(gè)該第一磁 阻感測組件和四個(gè)該第二磁阻感測組件，四個(gè)該第一磁阻感測組件彼此電性鏈接，并組成 惠斯登電橋回路；四個(gè)該第二磁阻感測組件彼此電性鏈接，并組成惠斯登電橋回路。
9. 如權(quán)利要求1所述的磁場量測方法，其特征在于，當(dāng)該外加磁場為地磁時(shí)，使用重力 傳感器，來調(diào)校該第一傾斜角度（Θ)和該第二傾斜角度（0)。
10. -種電子羅盤裝置，其特征在于，該電子羅盤裝置包括基材平面以及設(shè)置在該基材 平面的磁阻傳感器以及重力傳感器，該磁阻傳感器包括至少一個(gè)第一磁阻感測組件和至少 一個(gè)第二磁阻感測組件，該第一磁阻感測組件包括第一電極、第二電極和第一磁性層，該第 一電極、該第二電極和該第一磁性層均位于該基材平面上方；該第一磁性層具有平行該X 軸的第一磁化方向，以及用來導(dǎo)通該第一電極和該第二電極的第一電流導(dǎo)通路徑，該第一 電流導(dǎo)通路徑與該第一磁化方向夾合形成第一角度；該第二磁阻感測組件包括第三電極、 第四電極和第二磁性層，該第三電極、該第四電極和該第二磁性層均位于該基材平面上方； 該第二磁性層具有平行該Y軸的第二磁化方向，以及用來導(dǎo)通該第三電極和該第四電極的 第二電流導(dǎo)通路徑，該第二電流導(dǎo)通路徑與該第二磁化方向夾合形成第二角度。
【專利摘要】一種磁場量測方法包括首先于基材平面提供磁阻傳感器?；钠矫嬖O(shè)有彼此垂直的X軸和Y軸，以及垂直X軸和Y軸的Z軸。提供外加磁場分別與X軸和Y軸夾第一傾斜角度θ和第二傾斜角度分別量測出平行X軸的第一磁場量測值Xsens和平行Y軸的第二磁場量測值Ysens。定義塊虛擬平面，外加磁場垂直虛擬平面的磁場分量為零；以虛擬平面為基準(zhǔn)，調(diào)校第一傾斜角度θ和第二傾斜角度根據(jù)調(diào)校后的第一傾斜角度θ和調(diào)校后的第二傾斜角度以及第一磁場量測值Xsens和第二磁場量測值Ysens，分別估算外加磁場平行X軸的X軸磁場分量Xfield、平行Y軸的Y軸磁場分量Yfield以該平行Z軸的Z軸磁場分量Zfield。
【IPC分類】G01R33-09
【公開號】CN104635183
【申請?zhí)枴緾N201410026924
【發(fā)明人】郭明諭
【申請人】宇能電科技股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年1月21日
【公告號】US20150128431