【技术实现步骤摘要】
本申请涉及磁传感器设计、制造领域，具体涉及一种z轴磁场传感器。
技术介绍
1、现有的z轴磁场传感器通常在采用磁场转换部件的基础上，或者通过设置屏蔽层（例如设置在传感器结构的底部、顶部）屏蔽x-y平面的干扰磁场的影响，又或者通过将灵敏方向相反的磁阻单元设置在相邻的桥臂上构成桥式电路以抵消x-y平面的干扰磁场的影响。
2、如图1所示的z轴磁场传感器10，其中，13（132）、13（131)为镍铁屏蔽层用于屏蔽x-y平面的干扰磁场的影响，11（111）为磁场转换结构，用于将z轴方向的磁场转换成x-y平面的测量磁场，12（120）为设置在磁场转换结构两侧的磁阻单元。为了获取较大的灵敏度，实际制作过程中需要在磁场转换单元设置相当数量的磁阻单元，并且以复杂的电路连接关系形成桥式电路。显然，由于侧面没有屏蔽层，仍然需要结合磁阻的灵敏方向、灵敏系数以及空间位置限制设置桥式电路以消除干扰，而且为了提高z轴磁场传感器的灵敏度，就需要增大磁阻传感器，磁场转换单元的规模， 磁阻单元间的电路连接关系复杂、nife材料和磁阻单元交错布置，导致制作工艺复杂。
技术实现思路
1、为了解决现有z轴磁场传感器存在的上述不足，提高灵敏度（或者输出信号幅度），进一步降低x-y平面磁场的干扰同时，简化z轴磁场传感器的制作工艺，本专利技术提供一种抗干扰能力强，测量精度和灵敏度均高的z轴磁场传感器。
2、本专利技术提供的技术方案实现为：
3、一种z轴磁场传感器，所述z轴磁场传感器包括至少一个
4、所述2n个磁阻单元设置在所述基板上、均匀地分布在所述磁通聚集器内侧，邻近于所述磁通聚集器的部分内侧边缘；
5、所述2n个磁阻单元的灵敏方向统一朝向磁通聚集器的内侧或外侧，每个所述磁阻单元的灵敏方向均垂直所述磁通聚集器某一内侧边缘分段的切线方向；所述2n个磁阻单元划分为n个磁感应对，同一个磁感应对的两个磁阻单元的灵敏系数相同、且灵敏方向相反，且所在位置处z轴磁场的转换磁场大小相同、方向相反。所述磁阻单元可以是包括amr，gmr，tmr在内的任一种xmr。
6、优选地，所述磁通聚集器呈矩形，以所述矩形磁通聚集器的相邻两边分别作为x轴、y轴，具有两条分别平行于所述x轴方向、y轴方向的对称轴；同一个所述磁感应对的两个磁阻单元的位置关于所述磁通聚集器的至少一条对称轴的对称。或者，所述磁通聚集器呈圆环形，同一个所述磁感应对的两个磁阻单元位于所述磁通聚集器的同一条直径上。
7、进一步地，所述z轴磁场传感器为由若干所述z轴磁感应单元构成的桥式电路；每个桥臂均包括一个所述z轴磁感应单元，相邻两个桥臂上的两个所述z轴磁感应单元在对应所述磁通聚集器内侧相同位置上的磁阻单元的灵敏方向相反。由于每个z轴磁感应单元在制作上均相对独立，且磁阻的设置、连接关系单一，大大降低了z轴磁场传感器的制作难度，能够便捷地提高z轴磁场传感器的测量精度和灵敏度。
8、为了提高z轴磁感应单元的灵敏度，进一步地，所述磁通聚集器底部向内侧延伸，所述磁通聚集器分段的横截面呈l型。这样设置可以在磁通聚集器底部形成磁场导向结构以将转换后的z轴磁场更好地导向到磁阻单元，减少其他方向的漏磁。所述磁通聚集器采用高磁导率的软磁材料制作，例如，nife。
9、本专利技术提供的z轴磁场传感器，采用双重抗干扰措施，不仅抗干扰能力强，检测精度高、灵敏度高；而且，其中的z轴磁感应单元制作工艺简单、电路连接关系单一，易于装配（既可以单独作为一个传感器使用，也能方便地作为一个桥臂构成桥式检测电路）。
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1.一种Z轴磁场传感器，其特征在于，所述Z轴磁场传感器，包括至少一个Z轴磁感应单元；所述Z轴磁感应单元包括：在基板所在平面形成对称封闭区域、高度高于磁阻单元上表面的磁通聚集器，和以串联或并联的方式连接的2N个磁阻单元，N为正整数；
2.如权利要求1所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚集器呈矩形，以所述矩形的相邻两边分别作为X轴、Y轴，所述两条相互垂直的对称轴分别平行于所述X轴方向、Y轴方向；同一个所述磁感应对的两个磁阻单元的位置关于所述磁通聚集器的至少一条对称轴的对称。
3.如权利要求1所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚集器呈圆环形，同一个所述磁感应对的两个磁阻单元位于所述磁通聚集器的同一条直径上。
4.如权利要求1-3中任一项所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述Z轴磁场传感器为由若干所述Z轴磁感应单元构成的桥式电路；每个桥臂均包括一个所述Z轴磁感应单元，相邻两个桥臂上的两个所述Z轴磁感应单元在对应所述磁通聚集器内侧相同位置上的磁阻单元的灵敏方向相反。
5.如权利要求4所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚
6.如权利要求1或5所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚集器采用高磁导率的软磁材料制作。
7.如权利要求1所述的Z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁阻单元为包括AMR，GMR，TMR在内的任一种XMR。
...【技术特征摘要】
1.一种z轴磁场传感器，其特征在于，所述z轴磁场传感器，包括至少一个z轴磁感应单元；所述z轴磁感应单元包括：在基板所在平面形成对称封闭区域、高度高于磁阻单元上表面的磁通聚集器，和以串联或并联的方式连接的2n个磁阻单元，n为正整数；
2.如权利要求1所述的z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚集器呈矩形，以所述矩形的相邻两边分别作为x轴、y轴，所述两条相互垂直的对称轴分别平行于所述x轴方向、y轴方向；同一个所述磁感应对的两个磁阻单元的位置关于所述磁通聚集器的至少一条对称轴的对称。
3.如权利要求1所述的z轴磁场传感器，其特征在于，所述磁通聚集器呈圆环形，同一个所述磁感应对的两个磁阻单元位于所述磁通聚集器的同一条直...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋晨，徐杰，郭海平，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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