CN107534083A - 具有增加的线性度的磁场传感器 - Google Patents

Abstract

公开了用于隧道磁阻(TMR)磁传感器有效地增加磁场测量线性度并且使交叉轴干扰最小化的系统、设备和方法。TMR磁传感器包括多个换能器支路，每个支路具有多个感测元件。TMR磁传感器包括位于与每个感测元件相邻的多个内置电流线。电流线被布线为使得两个或更多个感测元件具有对TMR磁传感器内的每个换能器支路中的给定场方向的交叉轴效应具有相反的贡献的磁响应。因此，来自每个换能器支路的总体场响应被内部补偿，并且TMR磁传感器的输出具有最小交叉轴干扰。

Description

具有增加的线性度的磁场传感器

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年4月29日提交的美国临时申请No.62/154,210和于2016年4月20日提交的美国非临时申请No.15/134,134的优先权权益，所有这些申请都通过引用被结合于此。

技术领域

本发明一般而言涉及磁场传感器领域，并且更具体而言，涉及增加磁场传感器的线性度的方法。

背景技术

磁场传感器已经被广泛用于诸如计算机、膝上型电脑、媒体播放器、智能电话等各种电子设备中。存在几种可以用于检测磁场的技术/设备。磁阻(Magneto resistance，MR)磁传感器是用于手持式应用的有前景的磁感测技术，因为与其它磁传感器相比，它在敏感度、功率和工艺成本方面具有优点。MR磁传感器可以包括巨磁阻(Giant Magnetoresistance，GMR)传感器、各向异性磁阻(Anisotropic Magneto resistance，AMR)传感器、隧道磁阻(Tunneling Magneto resistance，TMR)传感器等。

TMR元件由被非磁性绝缘隧道势垒隔开的两个铁磁层组成。一个层具有在磁场中“自由”旋转的磁化方向。另一个层具有当在有兴趣感测的中等至低强度的磁场中时不旋转的“固定的”基准磁化。如果两个层的磁化方向彼此平行，那么隧道势垒的电阻低。相反，当磁化方向为反平行时，电阻高。因此，基于TMR的磁场传感器通过由于磁性自由层响应于场相对于固定层的角度变化而导致的电阻变化将磁场转换成电信号。

包括TMR传感器的磁阻磁传感器都受交叉轴(cross-axis)效应的影响。虽然这些传感器被设计为感测一个期望敏感轴中的磁场，但是对于与敏感轴正交的场存在轻微的敏感度。这些正交的场被称为交叉场或交叉轴磁场。交叉轴效应的特征在于由于交叉场强度而导致的轴上敏感度抑制的量。

交叉轴效应可能由于许多来源而发生，包括在最终使用环境中的固定磁源(即，蜂窝电话中的扬声器磁体或电感器)以及MR元件设计的尺寸特性。这些交叉场将对期望的敏感轴中的磁场产生不同量的交叉场误差。

磁传感器输出处理算法可以补偿轴之间的偏移和统一敏感度失配，而不补偿依赖于场的敏感度差异。因此，降低交叉轴效应对传感器性能是至关重要的。期望具有有效增加磁场测量线性度并使交叉轴干扰最小化的系统、设备和方法。

发明内容

本发明的某些实施例提供了有效增加磁场测量线性度并且使交叉轴干扰最小化的系统、设备和方法。

TMR场传感器包括第一惠斯通(Wheatstone)桥电路，第一惠斯通桥电路包括被配置为感测磁场的多个TMR换能器支路。每个TMR换能器支路包括布置为m×n矩阵的多个活动感测元件的阵列。每个感测元件包括由非磁性绝缘隧道势垒隔开的第一铁磁层(自由层)和第二铁磁层(固定层)。

TMR换能器支路还包括位于与每个感测元件的第二铁磁层(例如，固定层)相邻的多个内置电流线。电流线耦合到复位电流源，并且向内置电流线施加复位电流。当施加复位电流时，在第一铁磁层(例如，自由层)上生成磁场。取决于所施加的复位电流的方向(或极性)，生成的磁场将第一铁磁层的磁化切换成第一对准或第二对准。

在一些实施例中，电流线被布线为使得两个或更多个感测元件具有磁响应，以对每个换能器支路中的给定场方向的交叉轴效应具有相反的贡献。因此，来自每个换能器支路的总体场响应被内部补偿，并且TMR场传感器的输出具有最小交叉轴干扰。

虽然以下使用具有TMR元件的TMR磁场传感器对本发明进行讨论，但是本发明的所有方面也将直接适用于基于巨磁阻(GMR)技术的设备。这里公开的发明也适用于利用软磁膜感测磁场的任何磁感测技术，例如，各向异性磁阻(AMR)、磁通门、具有通量集中器的霍尔(Hall)传感器。为了简单和清楚起见，下面将以TMR技术作为示例更详细地描述本发明。

附图说明

将参考附图中图示的本发明的示例性实施例。这些图旨在是说明性的而不是限制性的。虽然本发明通常在这些实施例的上下文中进行描述，但是并不旨在通过这样做将本发明的范围限制为所绘出和描述的实施例的特定特征。

图1绘出了根据本发明的各种实施例的TMR磁场传感器的示例性结构概览。

图2绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个感测元件的TMR换能器支路场传感器的示例性结构概览。

图3绘出了根据本发明的各种实施例的单个感测元件的截面图。

图4A-4B绘出了根据本发明的各种实施例的具有被通电的电流线的用于测量磁场的X轴或Y轴的桥电路的示例性示意图。

图5A-5B绘出了根据本发明的各种实施例的具有被通电的电流线的用于测量磁场的Z轴的桥电路的示例性示意图。

图6绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个感测元件的Z轴TMR换能器支路场传感器的示例性结构概览。

图7绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个TMR感测元件的结构图的桥电路的示例性示意图。

图8绘出了根据本发明的各种实施例的以第一图案布线的TMR感测元件电流线的示例性结构概览。

图9A-9D示出了根据本发明的各种实施例的TMR感测元件磁化取向的几个示例性结构概览。

图10是根据本发明的各种实施例的限定Z轴磁传感器上的电偏移和磁偏移的示例性图示。

图11绘出了根据本发明的各种实施例的示例性三轴校准方案。

本领域技术人员将认识到，本发明的各种实现方式和实施例可以根据说明书来实践。所有这些实现方式和实施例旨在包括在本发明的范围内。

如本文所使用的，术语“包括”、“包括有”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包括，使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括这些元素，而且还可以包括未明确列出的其它元素或者这些过程、方法、物品或装置固有的其它元素。术语“示例性”在“示例”的意义上使用，而不是在“理想”的意义上使用。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释的目的，阐述了具体细节以便提供对本发明的理解。但是，本发明可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践。下面描述的本发明的实施例可以被并入到多个不同的电气部件、电路、设备和系统中。框图中所示的结构和设备是对本发明的示例性实施例的说明，并不用作掩盖本发明的广泛教导的借口。各图中的部件之间的连接不旨在限于直接连接。相反，可以通过中间部件将部件之间的连接修改、重新格式化、重新布线或以其它方式更改。

当本说明书引用“一种实施例”或“实施例”时，这意味着结合正在讨论的实施例所描述的某些特征、结构、特性或功能被包括在本发明的至少一个构思的实施例中。因此，在本说明书中的不同地方出现的短语“在一种实施例中”并不构成对本发明的单个实施例的多次引用。

本发明的各种实施例用于提供有效地增加磁场测量线性度并使交叉轴干扰最小化的系统、设备和方法。TMR换能器支路、电压源和其中的复位电流源可以集成在单个部件上或包含分立部件。此外，本发明的实施例可应用于多种多样的技术和方法集。

如上所述，本文所要求保护的磁场传感器可以意味着TMR磁场传感器、GMR磁场传感器、AMR磁场传感器、磁通门磁场传感器和/或具有通量集中器的霍尔磁场传感器中的一种或多种。此外，本文所要求保护的磁阻感测元件可以意味着TMR元件、GMR元件、AMR元件、磁通门元件和/或具有通量集中器的霍尔元件中的一种或多种。

图1示出了根据本发明的各种实施例的TMR磁场传感器100的示意图。磁场传感器100包括由经由电压源连接300a连接的电压源300供电的第一桥电路200，以及由可选的复位场源500供电的第二电路400，该可选的复位场源500可以是经由复位场源连接500a连接的电流源。第一桥电路200包括多个TMR换能器支路210。桥电路200可以是半桥电路、全桥电路或其任何组合。在一种实施例中，桥电路200是具有两个电路分支的桥电路，其中两个分支之间的桥输出信号260在沿着分支的某个中间点处。TMR换能器支路210电气上用作电阻器，其电阻值响应于内部磁场和外部磁场而变化。每个换能器支路210具有经由复位场源连接500a耦合到复位场源500的至少一个内置电流线410。

图2绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个感测元件211的TMR换能器支路210的示例性结构概览。每个TMR换能器支路210包括优选地以矩阵布局布置的多个活动TMR感测元件211a和211b的阵列。在一种实施例中，每个TMR换能器支路210包括24×24TMR感测元件211的阵列，其整体尺寸大约为100×100um²。每个TMR感测元件211的电流线410a和410b中的电流流动可以是或者可以不是相同的方向。在一种实施例中，TMR感测元件211a可以相对于相邻的TMR感测元件211b的电流线具有相反电流方向。

图3图示了根据本发明的各种实施例的单个TMR感测元件211的截面图。TMR感测元件211由被非磁性绝缘隧道势垒216隔开的第一铁磁层212(自由层)和第二铁磁层214(固定层)组成。在一种实施例中，第一层212具有在磁场中自由旋转的磁化方向232。第二层214具有当在磁场中时不旋转的固定基准磁化方向234。如果两个层的磁化方向彼此平行，那么隧道势垒216的电阻相对低。相反，当磁化方向是反平行时，电阻相对较高。

因此，TMR感测元件211通过由于磁性自由层的磁化方向232响应于场相对于固定层的基准磁化方向234的角度变化而导致的电阻变化将磁场转换成电信号。铁磁层212和214可以由任何合适的铁磁材料形成，诸如Ni、Fe、Co或其合金。绝缘隧道势垒216可以由诸如AlOx、MgOx、ZrOx、TiOx、HfOx或其任何组合的绝缘体材料组成。

在一种实施例中，第一铁磁层212通过第一触点222连接到第一导线224，并且第二铁磁层214通过可从第二铁磁层214的上方和/或下方接触的第二触点226连接到第二导线228。

在一种实施例中，内置电流线410位于与每个TMR感测元件211的第二铁磁层214相邻。电流线410被连接为使得电流脉冲被施加到每个TMR感测元件211的电流线410。根据各种实施例，电流线410的连接可以是顺序的、串联的、或时间多路复用的。在另一种实施例中，第二多个内置电流线420可以位于与第一铁磁层212相邻。电流线420可以耦合到相同的复位电流源500，用相同或不同的连接路径作为电流线410的连接路径。可替代地，电流线420可以耦合到不同的复位源以提供附加的控制手段。

在一种实施例中，第一铁磁层212被设计为具有长轴和短轴的形状。在零磁场中，第一铁磁层212的磁化方向232沿着元件211的长轴排列，并且可以被引导在沿着该轴的两个方向中的任一个方向上。通过向电流线410和/或电流线420施加复位电流信号，在环绕电流线410/420的环境区域中生成感应磁场。由于第一层212具有自由旋转和切换的磁化方向232，因此磁化方向232将切换为沿着由感应磁场在其轴上投射的方向。作为图3中的示例性示意图示，当电流线410中的电流具有相对于页面向外指向的方向，并且电流线420中的电流具有相对于页面向内指向的方向时，磁化方向232指向左侧，其具有与基准磁化方向234负向对准的分量，并且将把自由层的磁化方向232切换到左侧；当电流线410中的电流具有向内指向的方向和/或电流线420中的电流具有向外指向的方向时，磁化方向232指向右侧，其具有与基准磁化方向234正向对准的分量，并且将把自由层的磁化方向232切换到右侧。

图4A和4B绘出了根据本发明的各种实施例的具有被通电的电流线的用于测量磁场的X轴或Y轴的桥电路的示例性示意图。当向电流线(诸如如图3所示的内置电流线410)施加电流脉冲时，在第一铁磁层上生成具有磁化方向232的磁场脉冲。取决于施加的电流脉冲的极性，生成的磁场将自由层方向232切换为具有与第二铁磁层的基准磁化方向234正向对准或负向对准的分量。图4A示出了在第一铁磁层212中大致正向对准的磁化方向232，并且图4B示出了在第一铁磁层212中的大致负向对准的磁化方向232。

图5A和5B绘出了根据本发明的各种实施例的具有被通电的电流线的用于测量磁场的Z轴的桥电路的示例性示意图。对于Z轴磁感测，每个TMR感测元件211集成至少一个磁通引导器218，其对于每个感测元件可以位于相似或不同的耦合。磁通引导器218是由高磁导率磁性材料制成的高纵横比垂直条，其端部终止于接近每个相应桥支路中的TMR感测元件的相对边缘。在一种实施例中，磁通引导器218可以沉积或布置在第一(自由)铁磁层212的上方和/或下方。磁通引导器218从取向为Z方向的施加的场中捕获磁通量，并且将场线弯曲成具有靠近磁通引导器218的端部的水平分量，其使TMR感测元件的磁化方向232旋转。图5A和5B示出了两个示例性Z轴桥配置，其中TMR感测元件的磁化方向232不同。在给定桥支路内磁化方向232可以指向相反的方向的同时，每个桥支路也可以指向相反的方向。

图6绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个感测元件611的Z轴TMR换能器支路610的示例性结构概览。每个Z轴TMR换能器支路610包括优选地以矩阵布局布置的多个活动Z轴TMR感测元件611a和611b的阵列。在一种实施例中，每个Z轴TMR换能器支路610包括60×40Z轴TMR感测元件611的阵列，其整体尺寸大约为150×200um²。虽然磁通引导器218被示为在右侧并且在Z轴TMR感测元件611下面，如图6所示，但是应当理解的是，磁通引导器218可以位于左侧和/或Z轴TMR感测元件611的上方。通过将磁通引导器放置在感测元件的相对侧和相对面上(即，右侧、下面和左侧、上方)，可以使Z轴敏感度加倍。每个Z轴TMR感测元件611的电流线410中的电流流动可以是或者可以不是相同的方向。在一种实施例中，Z轴TMR感测元件611a可以在电流线410a中具有相对于相邻的Z轴TMR感测元件611b的相反电流方向。

图7绘出了根据本发明的各种实施例的具有多个TMR感测元件的结构图的桥电路的示例性示意图。桥电路200包括形成具有桥输出信号260的惠斯通桥电路的四个TMR换能器支路210。每个换能器支路210包括以感测元件矩阵布局的TMR感测元件211的阵列。一个TMR换能器支路210的每个TMR感测元件211的内置电流线410被布线为形成第二电路400。

图8绘出了根据本发明的各种实施例的以第一图案布线的TMR感测元件电流线410的示例性结构概览。电流线410被布线为在感测元件矩阵内的相邻列上形成相反方向的路径。这种布线图案确保了对于TMR传感器内的每个换能器支路中的给定场方向，两个或更多个感测元件211的磁响应具有来自交叉轴效应的相反贡献。虽然每个路径覆盖如图8所示的一列，但是应当理解的是，可以以类似的方式利用路径的各种其它配置，并且这样的变化仍在本发明的范围内。

图9A-9D绘出了由于电流线布线产生的TMR感测元件磁化布置的示例性结构概览，以进一步图示本发明的附加实施例。为了图清楚起见，没有直接示出电流线。替代地，TMR感测元件211的第一层(自由层)212的磁化方向232指示电流线的布线图案。仅使用了4×4元素矩阵用于图示目的。图8中公开的布线图案适用于TMR传感器的整个换能器支路。

在图9A中，同一列内的感测元件211的电流线具有相同的电流流动方向(诸如在列C1和C3中)。一列处的感测元件的电流线与相邻列处的感测元件的电流线具有相反的电流流动方向。例如，列C1中的电流流动与列C2中的电流流动相反。

在图9B中，每个感测元件的电流线具有与所有行和列相邻感测元件的电流线相反的电流流动方向。例如，在R2C2(第二行第二列)处的感测元件在相关联的电流线中相对于所有相邻感测元件(在R1C2、R2C1、R3C2和R2C3的位置处)具有相反的电流流动方向。感测元件的电流线与在对角相邻感测元件处的感测元件的电流线具有相同的电流流动方向。例如，R2C2位置处的感测元件中的电流流动与R1C1和R3C3位置处的感测元件具有相同的电流流动方向。

在图9C中，连续两行内的感测元件的电流线具有相同的电流流动方向(诸如在行R1和R2中)。而且，在前两个连续行处的感测元件的电流线相对于在接下来的两个连续行处的感测元件的电流线具有相反的电流流动方向。

在图9D中，两个连续列内的感测元件的电流线具有相同的电流流动方向(诸如在列C1和C2中)。而且，在前两个连续列处的感测元件的电流线相对于在接下来的两个连续列处的感测元件的电流线具有相反的电流流动方向。

虽然在图9A-9D中仅图示了四种不同类型的电流布线图案，但是应当理解的是，可以以类似的方式利用各种其它类型的布线图案，并且这些变化仍在本发明的范围内。虽然在理想情况下，这些图案对于两种感测元件取向生成等同的粒子布居(population)，在对于最佳消除的不同空间布置的情况下，依赖于其它系统约束，粒子布居可能是不等同的。

针对交叉轴降低的Z轴磁化的双极性布置可以被进一步扩大超出换能器支路级别的交叉轴降低。完整的Z交叉轴敏感度校准需要理解来自Z轴传感器的双极性磁化布置的误差残差的函数形式。对于其中桥的每个换能器支路由具有共同磁通引导器方向的感测元件组成的Z轴传感器，Z轴传感器的交叉轴函数形式在一个轴上为大致抛物线状，并且在另一个轴上为线性。为了准确补偿，需要Z轴电偏移、Z轴磁偏移、Z轴敏感度对Y轴场的依赖性的抛物线插值和Z轴敏感度对X轴场的依赖性的线性插值的参数。此外，可以通过确定X轴总偏移和敏感度以及Y轴总偏移和敏感度来校准X轴和Y轴传感器。

图10示出了根据本发明的各种实施例的限定Z轴磁传感器上的电偏移和磁偏移的示例性图示。在图10中，Z轴磁传感器输出电压被绘制为Z轴磁场的函数，其中存在通过蒙特卡洛(Monte-Carlo)仿真的交叉轴(X轴或Y轴)磁场的两个不同的值。线901与零交叉轴磁场对应，并且线902与某一交叉轴磁场对应。线901和902两者都由于电偏移和磁偏移而偏离原点。线901和902具有交叉点910，并且电偏移912是交叉点910从原点的竖直位移。磁偏移914与点910和920之间的竖直位移对应，点910和920是线901或线902上具有零Z轴磁场的点。磁偏移914依赖于实际的交叉轴(X轴或Y轴)磁值。

在获得电偏移912和磁偏移914之后，在考虑了电偏移、磁偏移以及来自X轴和Y轴磁场的交叉干扰之后，可以从Z轴输出数据中提取真实的磁场值。Z轴校准过程包括电偏移校准、敏感度和交叉敏感度校准、以及磁偏移校准的顺序步骤。在一种实施例中，交叉敏感度校准通过将Z轴传感器输出电压乘以标称敏感度并且除以多项式函数来实现，该多项式函数的常数项包含测得的敏感度，并且在Y轴场中为二次而在X轴场中为一次。对于X轴和Y轴场的多项式依赖性的二次和一次的确定依赖于Z轴传感器布局的对称性，并且可以反转，或者可以依赖于相对于X轴和Y轴磁场限定的最终Z轴布局的对称性而利用不同次的多项式。所利用的Y轴场和X轴场必须首先通过其自己的相应偏移和敏感度校准进行补偿，其自己的相应偏移和敏感度校准根据在最终测试期间执行的测量被编程到芯片中。为了确定多项式，在上述示例中，优选地对于Y轴采用三个不同场值处的Z轴敏感度测量并且对于X轴采用两个不同场值处的Z轴敏感度测量，但是可以根据对传感器的子布居的拟合利用较少数量的场值来提取适用于所有传感器的一般拟合函数。

图11示出了根据本发明的各种实施例的示例性三轴校准方案。X轴传感器输出(X原始数据)通过X轴电偏移校准(步骤1010)和X轴敏感度校准(步骤1012)以便提取实际的X轴磁场(步骤1013)。类似地，Y轴传感器输出(Y原始数据)通过Y轴电偏移校准(步骤1020)和Y轴敏感度校准(步骤1022)以便提取实际的Y轴磁场(步骤1023)。

对于Z轴，Z轴传感器输出(Z原始数据)通过Z轴电偏移校准(步骤1030)、Z轴敏感度校准(步骤1032)、以及附加的Z轴磁偏移校准(步骤1034)，以便提取实际的Z轴磁场(步骤1035)。除了从Z轴电偏移校准步骤1030接收输出信号(步骤1031)之外，Z轴敏感度校准(步骤1032)还接收实际的X轴磁场(步骤1013)和实际的Y轴磁场(步骤1023)的输入，以便生成交叉轴敏感度校准信号输出(步骤1033)，其然后通过Z轴磁偏移校准(步骤1034)，以便提取实际的Z轴磁场(步骤1035)。

本领域技术人员将认识到，可以在所描述的架构内实现各种实现方式，所有这些实现方式都落入本发明的范围内。为了清楚和理解起见，已经描述了对本发明的前述说明。这并不旨在将本发明限制为所公开的精确形式。在应用的范围和等同性内可以进行各种修改。

Claims (20)

1.一种磁场传感器，包括：

多个换能器支路，耦合在一起作为感测磁场的第一电路，其中每个换能器支路包括多个磁阻感测元件；以及

第二电路，包括第一多个电流线，其中所述第一多个电流线中的每个电流线与所述多个换能器支路中的换能器支路的对应的多个磁阻感测元件相邻；

其中，当所述第一多个电流线中的至少一个电流线被通电时，所述换能器支路中的每个磁阻感测元件的磁化在第一方向上对准或者在与所述第一方向相反的第二方向上对准，并且其中，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成磁化在第一方向和第二方向上对准的磁阻感测元件的等同布居。

2.如权利要求1所述的磁场传感器，其中所述多个磁阻感测元件布置在具有多个列和多个行的感测元件矩阵中，并且

其中所述第一多个电流线中的每个电流线被配置为生成使所述多个磁阻感测元件的磁化对准的磁场。

3.如权利要求2所述的磁场传感器，其中，当所述至少一个电流线被通电时，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成使所述多个列中的第一列的磁阻感测元件的磁化的对准与和所述第一列相邻的列中的磁阻感测元件的磁化相反的磁场。

4.如权利要求2所述的磁场传感器，其中，当所述至少一个电流线被通电时，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成使所述多个行中的第一行、所述多个列中的第一列的第一磁阻感测元件的第一磁化方向的对准与第一行、和第一列相邻的列中的第二磁阻感测元件的磁化方向相反并且使所述第一磁化方向与和第一行相邻的行、第一列中的第三磁阻感测元件的磁化方向相反的磁场。

5.如权利要求2所述的磁场传感器，其中，当所述至少一个电流线被通电时，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成使第一组邻接的M列磁阻感测元件的对准与直接相邻的第二组邻接的M列磁阻感测元件的基准磁化方向相反的磁场。

6.如权利要求2所述的磁场传感器，其中，当所述至少一个电流线被通电时，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成使所述多个列中的第一对邻接列的磁阻感测元件的对准与和所述第一对邻接列相邻的第二对邻接列中的磁阻感测元件的基准磁化方向相反的磁场。

7.如权利要求2所述的磁场传感器，其中，当所述至少一个电流线被通电时，所述至少一个电流线的布线图案被配置为生成使第一组邻接的N行磁阻感测元件的对准与直接相邻的第二组邻接的N行磁阻感测元件的基准磁化方向相反的磁场。

8.如权利要求1所述的磁场传感器，其中所述多个磁阻感测元件中的每个磁阻感测元件包括由非磁性绝缘势垒隔开的第一铁磁层和第二铁磁层。

9.如权利要求8所述的磁场传感器，其中所述第一铁磁层包括在磁场中自由旋转的磁化方向，并且其中所述第二铁磁层的磁化是基准磁化方向。

10.如权利要求1所述的磁场传感器，其中所述多个磁阻感测元件包括一个或多个隧道磁阻感测元件、巨磁阻感测元件和/或各向异性磁阻感测元件。

11.如权利要求1所述的磁场传感器，还包括：

包括第二多个电流线的第二电路，其中所述第二多个电流线中的每个电流线与所述多个磁阻感测元件中的对应磁阻感测元件相邻。

12.如权利要求11所述的磁场传感器，其中所述第二多个电流线中的至少一个电流线定位在所述第一多个电流线中的电流线的下方。

13.如权利要求11所述的磁场传感器，其中所述第二多个电流线中的至少一个电流线定位在所述第一多个电流线中的电流线的上方。

14.如权利要求1所述的磁场传感器，其中所述多个磁阻感测元件中的至少一个磁阻感测元件包括至少一个磁通引导器。

15.如权利要求14所述的磁场传感器，其中所述至少一个磁通引导器是包括高磁导率磁性材料的高纵横比垂直条。

16.如权利要求14所述的磁场传感器，其中所述至少一个磁通引导器定位在至少一个磁阻感测元件的上方。

17.如权利要求14所述的磁场传感器，其中所述至少一个磁通导向器定位在至少一个磁阻感测元件的下方。

18.如权利要求1所述的磁场传感器，其中所述第一电路是半桥电路或全桥电路。

19.一种磁场感测系统，包括：

多个换能器支路，耦合在一起作为感测磁场的第一电路，其中每个换能器支路包括多个磁阻感测元件；以及

第二电路，包括第一多个电流线，其中所述第一多个电流线中的每个电流线与所述多个换能器支路中的换能器支路的对应的多个磁阻感测元件相邻，

其中所述磁场感测系统被配置为降低作为电偏移和磁偏移的函数的交叉轴干扰。

20.如权利要求19所述的磁场感测系统，其中所述磁场感测系统还被配置为通过应用多项式函数来降低所述交叉轴干扰，并且其中所述多项式函数的次数取决于所述交叉轴干扰。