阅读说明：本技术 校正磁场产生装置及其磁场传感器与校正方法 (Correction magnetic field generating device, magnetic field sensor and correction method thereof ) 是由 傅乃中 郭明谕 汪大镛 于 2019-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具校正磁场产生装置及其磁场传感器与校正方法,通过内建可以产生相互正交或接近正交且均匀的三轴向磁场的结构,使得磁场传感器可以得到三轴磁场校正信息,达到随时可以自我校正磁场感测能力的效果。其后,磁场传感器在实际进行测量时,可以通过此校正信息量对测量的结果进行校正,以提升测量三轴磁场信息的准确性。(The invention discloses a device with a correction magnetic field generating function, a magnetic field sensor and a correction method thereof, wherein a structure capable of generating mutually orthogonal or nearly orthogonal and uniform triaxial magnetic fields is built in the device, so that the magnetic field sensor can obtain triaxial magnetic field correction information, and the effect of self-correcting the magnetic field sensing capability at any time is achieved. And then, when the magnetic field sensor actually measures, the measurement result can be corrected through the correction information quantity, so that the accuracy of measuring the triaxial magnetic field information is improved.)

校正磁场产生装置及其磁场传感器与校正方法

技术领域

本发明为一种磁场校正的技术，特别是指一种可以内建有校正磁场产生平台以产生三轴向且均匀的校正磁场的校正磁场产生装置及其具有自我校正磁场能力的磁场传感器与校正方法。

背景技术

随着科技的进步，智能型手持装置(例如：手机或者是穿戴式装置)的应用领域也逐渐增加。一般而言，这些智能型手持装置中，都会配置一种磁场传感器，用来作为定位位置与方位的用途，例如：电子罗盘、地磁指纹、室内导航等。

磁场传感器一般是利用磁阻效应来进行磁场感测。所谓磁阻效应(Magnetoresistance Effect,MR)是指特定磁阻材料的电阻随着外加磁场的变化而改变的效应。因此可以将具有磁阻效应的材料设置在感测装置当中，利用此效应进行各种应用。目前以磁阻材料进行磁感测的装置，较常见的如巨磁阻(Giant Magnetoresistance,GMR)磁传感器与异向性磁阻(Anisotropic Magnetoresistance,AMR)磁传感器等。

尽管磁阻元件的应用领域很广，但存在一些有待克服的问题。例如：在应用的情境中，磁阻元件的感测能力会受到很多环境因素的影响，例如：温度、或者是其***电子元件所产生的磁场。此外，磁阻元件所感测的信息，也会受到制程的影响，例如：在封装焊接于电路板上等制程中，产生应力变化(霍尔效应和磁阻传感器皆应力敏感)。另外，也会因为使用时间而造成感测能力退化(aging)，使三轴感测磁场信息变化不一等。

因为前述的问题，如何对具有磁阻元件的磁场传感器进行校正，是一个很重要的课题。在现有技术中，有利用磁阻感测单元的一侧具有补偿线圈导入补偿电流的方式来补偿。通过补偿电流流过该补偿线圈用来建立一补偿磁场至磁阻感测单元。此补偿磁场可用来校正因外部干扰磁场对磁阻感测单元所造成的影响，其校正的效果可通过补偿电流的电流大小进行控制。此外，又如美国公告专利US5,532,584公开了一种用来产生校正磁阻传感器的平行导体，用来导引电流，以产生磁场，进而被磁阻传感器所感测。感测到的信号被用来校正MR传感器因为温度或者长时间使用所产生的误差。

另外，在现有技术中，若欲解决磁场传感器测量不精准的问题，通常是调整、改变该磁场传感器的制造程序，以提升该磁场传感器测量的精准度，然而这种方式需要花费许多资源对制造程序进行调整、改善，导致生产成本提升或良率问题，即便芯片商完成芯片校正，也因后续封装焊接于电路板上等制程，产生应力变化(霍尔效应和磁阻传感器皆应力敏感)，或时间效应使三轴变化不一，或每颗芯片温度效应不一，无法精准补偿，以上皆造成准度偏差。基于目前芯片安装后无法对其三轴有效且精准校正，若无法有效改善测量的精准度时，由于不具备精准自我校正的能力，也会造成后续应用上的困扰。

所以，如何提升磁场传感器使用时的精确度确实是一个急需改善的问题，因此需一种校正磁场产生装置及其具有自我校正磁场能力的磁场传感器与校正方法来解决现有技术的不足。

发明内容

本发明提供一种校正磁场产生装置及其具有自我校正磁场能力的磁场传感器与校正方法通过结构设计出可以产生三维度正交或接近正交、均匀、稳定的高精度磁场以利适时校准磁场传感器，有别于先前设计的缺陷，无法取代出厂前验证及生产均匀度等问题。此外，为了提供稳定的电流，本发明更利用单一电源模块提供三轴稳定场，校正后大幅提高应用端的准确度及可行性，即使电源模块变动，也可维持三轴磁场比例，达到准确校正的目的。

本发明提供一种校正磁场产生装置及其具有自我校正磁场能力的磁场传感器与校正方法，可以在出厂前或者是被安装在应用装置之后随时的进行自我校正，达到降低环境磁场、温度效应、封装效应以及长期使用造成测量能力衰减所产生的影响，进而达到随时提供准确磁场测量结果的效果。

在一实施例中，本发明提供一种校正磁场产生装置，用以产生三维度的校正磁场，包括有一第一导电板、一第二导电板、以及一导电线圈。该第一导电板，藉由一第一电流产生已知磁场大小的一第一轴向磁场。该第二导电板，平行或接***行设置在该第一导电板的一侧，该第二导电板藉由一第二电流产生与该第一轴向正交或接近正交的已知磁场大小的一第二轴向磁场。该导电线圈，环设于该第一与第二导电板的周围，藉由一第三电流产生与该第一与第二轴向正交或接近正交的已知磁场大小的一第三轴向磁场。

在一实施例中，本发明提供一种具有自我校正磁场能力的磁场传感器，包括有一第一校正磁场产生装置、一磁场感测单元以及一控制模块。该第一校正磁场产生装置，用以产生三维度的校正磁场，该校正磁场产生装置包括有一第一导电板、一第二导电板以及一导电线圈，该第一导电板藉由一第一电流产生已知磁场大小的一第一轴向磁场，该第二导电板，平行或接***行设置在该第一导电板的一侧，该第二导电板藉由一第二电流产生与该第一轴向正交或接近正交的已知磁场大小的一第二轴向磁场，该导电线圈，环设于该第一与第二导电板的周围，藉由一第三电流产生与该第一与第二轴向正交或接近正交的已知磁场大小的一第三轴向磁场。该磁场感测单元，设置于该第一导电板上，该磁场感测单元根据该第一轴向磁场、第二轴向磁场以及该第三轴向磁场产生相应的感测信息。该控制模块，与该磁场感测单元电性连接，以接收该感测信息并将相应每一轴向磁场的感测信息与该轴向的已知磁场强度进行比较，以决定对应每一轴向磁场的校正信息。

在一实施例中，本发明提供一种磁场校准方法，其包括有下列步骤，首先，提供内建有一校正磁场产生装置的一磁场传感器，其具有一磁场感测单元。接着，以该校正磁场产生装置依序产生已知磁场强度且磁场方向相互正交或接近正交的三个不同轴向的磁场。然后，使该磁场感测单元分别对该三个不同轴向的磁场进行感测，以分别产生相对应的一感测信息。最后，根据每一轴向的该感测信息与相对应轴向的已知磁场强度进行比较以决定对应每一轴向的磁场的校正信息。

在一实施例中，该校正信息包括一轴磁场感测灵敏度信息及一跨轴正交性信息。

附图说明

图1A为本发明的校正磁场产生装置的一实施例示意图。

图1B与图1C分别为图1A所示结构的AA剖面与BB剖面示意图。

图2为产生定电流的实施例方块示意图。

图3A为本发明的校正磁场产生装置的一实施例示意图。

图3B与图3C为图3A所示结构的AA剖面与BB剖面示意图。

图4为本发明的校正磁场产生装置另一实施例示意图。

图5A与图5B为本发明的具有自我校正磁场能力的磁场传感器不同实施例示意图。

图6为本发明的具有自我校正磁场能力的磁场传感器示意图。

图7为本发明的磁场校准方法实施例流程示意图。

图8为本发明的磁场校准方法另一实施例流程示意图。

图9A与图9B分别为本发明的磁场校准方法不同实施例流程示意图。

图10为本发明的磁场校准方法又一实施例流程示意图。

图11为磁阻传感器的感测曲线示意图。

附图标记说明：2、2a、2b-校正磁场产生装置；20-第一导电板；200-导电片；21、21a-第二导电板；210-导电片；22、22a-导电线圈；220-顶面；221-底面；222-内侧面；223-外侧面；23-电源模块；230-电源；231-多任务器；I1-第一定电流；I2-第二定电流；I3-第三定电流；B1、B2、B3-磁场；3、3a-磁场传感器；30-磁场感测单元；31-控制模块；32-温度感测单元；4、4a-校准方法；40～46-步骤；5-校准方法；500～514-步骤；90、91-曲线。

具体实施方式

在下文将参考随附图式，可更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟***行与平行之间的差异角度范围约在正负2度之间，亦即-2～2度之间皆可视为接***行；而接近正交与正交之间的差异角度范围约在正负2度之间，亦即88～92度之间皆可视为接近正交。本领域技术之人熟知误差的范围是根据制程的条件与精度而定，并无一定的限制。

请参阅图1A至图1C所示，其中图1A为本发明的校正磁场产生装置的一实施例示意图；图1B与图1C为图1A所示结构的AA剖面与BB剖面示意图。本实施例中，该校正磁场产生装置2，用以产生三维度的校正磁场，包括有一第一导电板20、一第二导电板21以及一导电线圈22。其中第一导电板20、第二导电板21两者互为接***行或接***行设置。该导电线圈22环设在该第一与第二导电板20与21周边，其中该导电线圈22可由一导线所构成，并绕成一圈的线圈，且该导电线圈22的二自由端未直接相连。

在本实施例中，该第一导电板20、第二导电板21可包含矩形片状、镂空线条的金属导线、厚片导体或一层金属一层离子布植的组合。在本实施例中，该第一导电板20的底面与该第二导电板21的顶面之间具有一间隔高度H1；该导电线圈22具有一顶面220、一底面221、靠近该第一导电板20的一内侧面222，以及与该内侧面相对的一外侧面223，其中，该导电线圈22的顶面220与该第一导电板20的顶面位于同一水平平面上，且该导电线圈22的底面221亦可对齐该第一导电板20的底面。此外，导电板间距H1或导电板大小，该导电线圈22与该第一导电片20之间具的间隔长度G1大小，都可以根据使用需求而设计，并无一定限制。

接下来说明图1A所示结构产生磁场的方式，该第一导电板20，藉由一第一定电流I1产生已知磁场大小的一第一轴向(X)磁场B1。该第二导电板21，平行或接***行设置在该第一导电板20的一侧，该第二导电板21藉由一第二定电流I2产生与该第一轴向(X)正交或接近正交的已知磁场大小的一第二轴向(Y)磁场。该导电线圈22，环设于该第一与第二导电板21的周围，藉由一第三定电流I3产生与该第一与第二轴向(X,Y)正交或接近正交的已知磁场大小的一第三轴向(Z)磁场。以一实施例来说明，该第一定电流I1沿该第二轴向(Y轴)的正方向流入该第一导电板20，可在该第一轴向(X轴)上产生该均匀磁场B1，该第二定电流I2朝该第一轴向(X轴)的负方向流入该第二导电板21，可在该第二轴向(Y轴)上产生该均匀磁场B2，该第三定电流I3沿该导电线圈22流动，可在该第三轴向(Z轴)上产生该均匀磁场B3。通过前述的结构设计，可以提供三轴正交或接近正交、均匀、稳定的高精度校正磁场以利适时校准磁场感测单元，其中该第一导电板20、第二导电板21与导电线圈22可以利用集成电路制程精度提供高度正交或接近正交场，而设计上避开制程变异提供均匀场，并利用单一电源模块提供三轴稳定场，校正后大幅提高应用端的准确度及可行性，即使电源模块变动，也可维持三轴磁场比例，达到提升磁场感测单元感测准确的目的。

前述的三定电流I1～I3可源于同一定电源模块，或利用同一镜像放大，只由多任务器切换以维持三轴电流比例。例如图2所示，该图为产生定电流的实施例方块示意图。在本实施例中，通过一电源模块23来实施，该电源模块23包括有一电源230以及多任务器231来进行电流切换，其中电源230与该多任务器231电性连接，该多任务器231则和该校正磁场产生装置2的第一导电板20、第二导电板21以及导电线圈22电性连接。该多任务器231用以根据一控制信号切换该电源模块20与该第一导电板20、第二导电板21或该导电线圈22电性连接，以分别提供该第一、第二与第三电流I1～I3。

请参阅图3A至图3C所示，其中图3A为本发明的校正磁场产生装置的一实施例示意图；图3B与图3C为图3A所示结构的AA剖面与BB剖面示意图。本实施例的校正磁场产生装置2a主要结构与前述实施例大致上相同，差异在于第一、第二导电板以及导电线圈结构略有不同。在本实施例中，该第一导电板20a分割成多个第一导电片200，且该多个第一导电片200呈间隔排列，其数量为四个；该第二导电板21a分割成多个第二导电片210，且该第二导电片210呈间隔排列，数量为四个。要说明的是，导电片200或210的数量并不以图中的实施例数量为限制，其可以根据需求而定。该导电线圈22a由前述的该导线进一步延伸后再环绕该第一导电片20a，以构成具有二圈以上的线圈结构，即该导电线圈22a由该导线环绕该第一导电板21a二圈，且前述的该第一圈邻近该第一导电板20a，该第二圈位在该第一圈外侧。

请参阅图4所示，该图为本发明的校正磁场产生装置另一实施例示意图。本实施例与前述实施例的差异在于，本实施例由两个磁场产生装置2a组成。两个磁场产生装置2a，在Z方向具有一间距，在其中间可以放置磁场感测单元置入其中，达到两轴皆双平行板和一轴螺线管设计，藉此可以进一步提供更稳定的均匀磁场。要说明的是，虽然图4中所示的磁场传感器2a为图3A的结构，在另一实施例中，也可以为用图1A所示的结构来实施，或者是图1A与图3A的结构组合实施。

请参阅图5A所示，该图为本发明的具有自我校正磁场能力的磁场传感器实施例示意图。在本实施例中，该磁场传感器3具有一电源模块23、一校正磁场产生装置2、一磁场感测单元30以及一控制模块31。磁场传感器3可以应用在磁盘的读取头、加速仪(accelerometer)、陀螺仪(gyroscope)及测量地磁角度变化的电子罗盘等，可以广泛应用在储存设备、智能装置、物联网(IOT；Internet of Things)、汽车零件、设备仪控以及生医等领域。该电源模块23，用以提供稳定的电流，在一实施例中，可以如图2所示的架构。该校正磁场产生装置2与该电源模块23电性连接，该校正磁场产生装置2，用以产生三维度的校正磁场，该校正磁场产生装置2可以为图1A、3A或图4所示，本实施例以图1A所示的结构来说明。该第一导电板20藉由该电源模块所产生的第一电流I1产生已知磁场大小与磁场方向的一第一轴向磁场B1，该第二导电板21藉由该电源模块所产生的第二电流I2产生与该第一轴向正交或接近正交的已知磁场大小与磁场方向的一第二轴向磁场B2，该导电线圈22，藉由一第三电流I3产生与该第一与第二轴向正交或接近正交的已知磁场大小与方向的一第三轴向磁场B3。

请同时参阅图5A与图6所示，该磁场感测单元30，设置于该第一导电板20的一侧，该磁场感测单元30根据该第一轴向磁场、第二轴向磁场以及该第三轴向磁场产生相应的感测信息。该磁场感测单元30可以为霍尔效应(Hall effect)磁场传感器、异向磁阻(Anisotropic magnetoresistance,AMR)传感器、巨磁阻(Giant Magnetoresistance,GMR)传感器、穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)传感器、或者是通量闸(fluxgate)传感器等磁性感测元件。由于该校正磁场产生装置2接近磁场感测单元30，因此可以提供一已知磁场大小与方向的接近均匀场，因此磁场感测单元30可以通过侦测磁场以取得相应的感测信息。

该控制模块31与该磁场感测单元30电性连接，以接收该感测信息并将相应每一轴向磁场的感测信息与该轴向的已知磁场强度进行比较，以决定对应每一轴向磁场的校正信息。于本实施例中，校正磁场产生装置2、磁场感测单元30以及控制模块31可以利用一集成电路制程制作成一个集成电路(IC)。在本实施例中，该三维坐标包括相互垂直的一第一轴向(X轴)、一第二轴向(Y轴)及一第三轴向(Z轴)。要说明的是，虽然前述的实施例是将校正磁场产生装置2、磁场感测单元30以及控制模块31可以利用一集成电路制程制作成一个集成电路(IC)，但实际上并不以此为限制，例如：该控制模块31可以为外部的运算处理元件或装置，例如：笔记本电脑或桌面计算机等，接收来自磁场感测单元所感测到的信息。

进一步的，请参考图5B所示，于本实施例中，基本上与图5A相似，差异的是增加温度感测单元32，该温度感测单元32与该控制模块31电性连接，该温度感测单元32用以感测磁场传感器的温度或温度变化信息，其温度或温度变化信息可包括磁场传感器运作时内部的温度变化以及外部环境的温度等，或其组合。感测到的温度或温度变化信息传送给该控制模块31。该校正磁场产生装置2产生均匀的校正磁场，该磁场感测单元30感测该均匀磁场，并且将感测到的信息经传送给该控制模块31处理。于本实施例中，校正磁场产生装置2、磁场感测单元30、温度感测单元32以及控制模块31可以利用一集成电路制程制作成一个集成电路(IC)。要说明的是，虽然前述的实施例是将校正磁场产生装置2、磁场感测单元30、温度感测单元32以及控制模块31可以利用一集成电路制程制作成一个集成电路(IC)，但实际上并不以此为限制，例如：该控制模块31可以为外部的运算处理元件或装置，例如：笔记本电脑或桌面计算机等，接收来自磁场感测单元所感测到的信息。

请参阅图7所示，该图为本发明的磁场校准方法实施例流程示意图。在本实施例中，该磁场校准方法4包括有以下的步骤。首先进行步骤40提供内建有一校正磁场产生装置的一磁场传感器，其具有一磁场感测单元。在本步骤中，该磁场传感器可以选择前述图5A所示的磁场传感器3，而图5A的磁场传感器则可以使用图1A、图3A或图4所示的校正磁场产生装置2、2a或2b。然后进行步骤41，启动适应性自我校正程序。要说明的是，由于磁场传感器3可以被设置在应用装置内，例如：智能型手持装置，或测量装置等。因此在一实施例中，其启动的时机，可以为应用装置开机时、每次要使用或测量前、开启应用程序时、或温度或磁场较大变化时。启动步骤41的程序之后，接着进行步骤42，以该校正磁场产生装置2依序产生已知磁场强度且磁场方向相互正交或接近正交的三个不同轴向的磁场。在步骤42中，可以通过如图2所示的电源模块23以依序提供校正磁场感产生装置2定电流，例如：以第一定电流I1沿该第二轴向(Y轴)的正方向流入该第一导电板20，可在该第一轴向(X轴)上产生该均匀磁场B1，该第二定电流I2朝该第一轴向(X轴)的负方向流入该第二导电板21，可在该第二轴向(Y轴)上产生该均匀磁场B2，该第三定电流I3沿该导电线圈22流动，可在该第三轴向(Z轴)上产生该均匀磁场B3。

接着进行步骤43，使该磁场感测单元30分别对该三个不同轴向的磁场进行感测，以分别产生相对应的一感测信息。步骤42与43在一具体的实施例中，可以通过以下流程来进行，首先以第一定电流I1沿该第二轴向(Y轴)的正方向流入该第一导电板20，以在该第一轴向(X轴)上产生该均匀磁场B1。然后使该磁场感测单元改测该磁场B1。接着在电源模块切换供应第二定电流I2朝该第一轴向(X轴)的负方向流入该第二导电板21，可在该第二轴向(Y轴)上产生该均匀磁场B2。然后使该磁场感测单元改测该磁场B2。最后，电源模块再切换供应第三定电流I3沿该导电线圈22流动，以在该第三轴向(Z轴)上产生该均匀磁场B3。然后使该磁场感测单元改测该磁场B3。此外要说明的是，在另一实施例中，步骤42-43也可以电源模块同时提供三个方向的电流，使得该校正磁场产生装置同时产生三轴向的磁场，使得磁场感测单元30产生对应三个轴向的磁场感测信息。

步骤42～43之后，进行步骤44，根据每一轴向的该感测信息与相对应轴向的已知磁场强度进行比较以计算关于每一轴向磁场变化率的测量信息。在一实施例中，该测量信息包括有每一轴向的磁场感测灵敏度信息(已知磁场强度和感测到的磁场强度间的比例)以及跨轴间正交性。跨轴间正交性，代表磁场感测单元每一轴向磁场最大方位角度与校正磁场产生装置磁场方向的偏移角度。要说明的是，在本步骤中，该磁场感测单元30分别感测不同轴向的均匀磁场后，再将感测到的数据、信息传送到该控制模块31或者是外部的运算处理装置进行处理，而当电流反向时，就可得到两倍变化量，得到更精准的结果，是故在电源模块23所供应的定电流正反方向应用，并无一定的限制。

由于校正磁场产生装置2所产生的校正磁场是已知磁场强度且每一轴向相互正交或接近正交的均匀磁场，因此当磁场感测单元对每一轴所感测到的磁场强度，Bs1(对应校正磁场X轴向磁场B1)、Bs2(对应校正磁场Y轴向B2)以及Bs3(对应校正磁场Z轴向B3)，因此当控制模块31取得了Bs1、Bs2与Bs3之后，就可以和已知的B1、B2与B3进行演算，以得到关于每一轴向磁场变化率的测量信息。

请参阅图8所示，该图为本发明的磁场校准方法另一实施例流程示意图。在本实施例中，该磁场校准方法4a基本上与图7的流程相似，差异的是本实施例的磁性传感器为使用前述图5B的架构，也就是在该磁性传感器内具有一温度感测单元32，可以进行根据温度或温度的变化，将温度影响对测量的磁场进行修正。因为磁场感测单元，例如：磁阻传感器，会因为温度变化而会有感测输出的变化，因此可以是先对磁场感测单元在温度变化下的环境所感测的输出信息进行数据库的建立。然后在图8所示的流程中，于测量磁场时，可以同步进行步骤46读取温度感测单元的感测信号，然后于步骤44之后，进行步骤45将温度变化对测量的磁场进行修正以得到具有温度修正的校正磁场感测信息。

要说明的是，当置入一温度感测单元32时，可于每次测量前读取当时温度，提供判断是否要重新开启适应性自我校正程序，以减少适应性自我校正程序时间，提高输出频率，或者于开始使用时开启一次性的适应性自我校正程序并记录初始温度，其后观察温度变化，直接带入修正温度相关的灵敏度公式，以达到最高输出频率，如此也可大幅提高应用的方便性，应付温度变化较大状况。或当使用电子罗盘应用时，同时三轴磁场感测单元，其三轴灵敏度随温度变化一致时，也可忽略温度变化，角度能然准确。

请参阅图9A与图9B所示，该图分别为本发明的磁场校准方法不同实施例流程示意图。图9A的流程基本上与图7的流程相似，差异的是，本流程更包括有步骤40a设定校正磁场产生装置产生的磁场方向以及正负磁场的步骤。同样地，图9B的流程基本上与图8的流程相似，差异的是，本流程更包括有步骤40a设定校正磁场产生装置产生的磁场方向以及正负磁场的步骤。要说明的是，在一实施例中，前述的步骤40a中，设定校正磁场产生装置对于每一轴向(X,Y与Z)所产生的磁场大小可以通过供应的定电流值大小来改变磁场大小。而控制设定电流流向，则可以改变磁场的正负方向。要说明的是，而当电流经过正、反向时，就可得到两倍变化量，得到更精准的结果，同样的也可变化电流大小或使用不同电流档位，提高实际应用范围的精准度，故正负电流及大小可产生不同磁场，以利应用范围，此设计不在此限。

通过图7-8与图9A-9B所示的校正流程校正后的磁场传感器，通过取得的校正信息，包括每一轴向的磁场感测灵敏度信息及一跨轴正交性信息，可以在实际应用测量时，对测量的磁场信息进行补正，以随时保持测量磁场的准确性。

请参阅图10所示，该图为本发明的磁场校准方法又一实施例流程示意图。在本实施例中，为磁场传感器的一个综合应的应用。该磁场传感器具有校正磁场产生装置、磁场感测单元以及温度感测单元。磁场传感器设置在一应用装置，例如：智能型手持装置，如：如手机或平板计算机。该校准方法5，包括有首先进行步骤500，启动一触发事件，该触发事件为开启设置有磁场传感器的应用装置、开启关联于该磁场传感器的应用程序或者是温度侦测到变化。当有触发事件之后，接着进行步骤501启动自我校正程序。开始自我校正程序之后，首先以步骤502先取得温度或温度变化的信息，以决定对磁场影响的参数。本步骤中，可以通过读取温度感测单元的感测信息，并且利用该感测信息修正磁场灵敏度随温度改变的变化量。

步骤502之后，进行步骤503设定校正磁场信息，包括有设定磁场方向(X、Y与Z)，以及设定正负磁场。在一实施例中，可以先设定X轴向的磁场，例如先设定X轴向的正磁场。然后进行步骤504根据步骤503的设定产生X方向的校正磁场。之后进行步骤505测量三轴方向的磁场信号。测量完毕之后，到步骤506，因为X轴向的负方向的磁场尚未粮测，所以再回到步骤503将X轴向的磁场设定为负方向，再重复进行步骤504与505。当完成一个轴向的磁场测量之后，以步骤507计算该轴向的磁场的校正信息，其包括有该轴向的磁场感测灵敏度信息及一跨轴正交性信息。例如：以本实施例为例，因为设定的轴向为X轴向且为已知的磁场大小，因此当测到的信息论上来说应该是(Bx,0,0)。但是由于会有环境磁场的影响或前述诸多会影响磁场的情况产生，因此测量到的感测信息可能会为(Bx,by,bz)，其中by与bz代表在Y轴向与Z轴向上的灵敏度变化与跨轴正交性信息。

同样的道理，在X轴测量完毕之后，根据步骤508判断是否XYZ三轴向都已经测量完毕，如果还没有就再回到步骤503设定另外一轴，例如Y轴或Z轴，然后重复前述503～508的步骤，直到XYZ三轴向的校正磁场信息都已经测量完毕。之后，进行步骤509，结束自我校正程序。接着进行步骤510，其代表实际应用时对磁场进行测量之后，根据步骤502的温度影响以及步骤507所取得的每一轴校正信息，对每一次实际感测到的磁场读值进行修正。如此，可以确保每一次的磁场感测的准确度，避免磁场传感器的感测能力受到各种环境的影响。

而在步骤511～514代表对磁场传感器的动态校正程序。也就是说当启动了动态校正，可以判断感测是否有异状，如果有，则随时进行自我校正程序。在一实施例中，以步骤511启动了动态校正程序，例如：设定校正的周期。然后再以步骤512判断是否周期时间到了，如果到的话，则步骤回到前述步骤501开启自我校正程序。如果没有的到的话，则会以步骤513记录测量的数次与相应的测量结果，然后以步骤514判断这些测量结果是否有异常，如果有，即使尚未到周期时间，也会主动地以步骤201重新开启自我校正程序。反之，如果没有，则回到步骤510继续进行正常感测以及以先前校正信息进行修正磁场感测值的程序。

综合上述，通过本发明的校正磁场感测装置与自我校正的磁场校准方法，不仅在磁场传感器出厂前可以进行校正，在出厂之后，磁场传感器的任何情境之下，随时都可以根据需求与设定进行自我校正程序，以提升该磁场感测单元感测磁场信息的精准度，减少误差。因此，本发明可以解决需要通过改善制造程序才能提升测量准确性所带来成本增加的问题，藉此达到提升测量准确性及降低成本的目的，并且使该磁场传感器更加可靠、耐用。

例如：如图11所示，该图为正常的磁阻传感器的感测曲线示意图。正常来说，一般磁性感测单元，例如：磁阻传感器，的感测磁场强度与输出的电压或电流关系曲线如图11所示的曲线90，经过线性回归之后取得的线性回归线为标号91的直线。从中可以看出，一般磁性感测单元(磁阻传感器)可以用的测量区间大概就是图11中所示的区域D的线性范围。因为超过该线性范围之后，测量到的电压或电流和所对应的感测磁场关系就不再是线性关系，其误差，随着磁场的大小而有变化。因此图11中的区域D可以视为一般磁阻传感器可以用的感测区间。

然而将磁性感测单元(磁阻传感器)与本发明的校正磁场产生装置整合在一起所形成的磁场传感器，可以随时进行自我校正的机能。即使在不具有线性的条件下，例如：图11中所示的区域D’，只要通过前述的自我校准方法，找到该环境下的校正信息，就可以该环境下的磁场为基准，建立新的感测基础，使得该磁场传感器，可以在会影响感测精度的环境下，例如：温度、或者是其***电子元件所产生的磁场的环境，或者是因为使用时间而造成感测能力退化(aging)的情境，仍可以正常使用。

以上所述仅记载本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的较佳实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利申请范围文义相符，或依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。