本發(fā)明涉及一種磁性感測(cè)裝置，特別是涉及一種具有外加磁場(chǎng)以及流體的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器以及環(huán)境傳感器。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，智能手持裝置，例如手機(jī)或者穿戴式裝置的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸增加。一般而言，設(shè)置在智能手持裝置中的傳感器可以分成以下3類：位置傳感器(Position sensor)：這一類傳感器測(cè)量行動(dòng)裝置的實(shí)際位置，例如方位傳感器(Orientation sensor)、磁力計(jì)(Magnetometer)等。運(yùn)動(dòng)傳感器(Motion sensor)：測(cè)量行動(dòng)裝置3個(gè)軸向的加速度或角速度，例如加速計(jì)(Accelerometer)、陀螺儀(Gyroscope)等。在一些特殊應(yīng)用中，智能手持裝置也可以支持環(huán)境傳感器(Environmental sensor)，用以測(cè)量其所在環(huán)境的不同環(huán)境參數(shù)，例如測(cè)量環(huán)境溫度的溫度傳感器(Temperature sensor)、測(cè)量環(huán)境亮度的亮度計(jì)(Photometer)等。

現(xiàn)有的加速度計(jì)為電容式感測(cè)結(jié)構(gòu)，其感測(cè)單一軸向的原理為通過(guò)加速度運(yùn)動(dòng)造成內(nèi)部形狀如梳子狀交錯(cuò)的電容極板移動(dòng)，使得極板中的雜散電量產(chǎn)生變化。偵測(cè)電容變化量所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后，再經(jīng)由運(yùn)算處理裝置，例如：ASIC進(jìn)行信號(hào)處理，最后以模擬或數(shù)字輸出。至于三軸的感測(cè)方式，則將相同的結(jié)構(gòu)擺放在不同的位置，X軸擺放橫向，Y軸擺縱向，而Z軸擺垂直方向即可測(cè)得。至于電子陀螺儀，其利用微機(jī)電制造過(guò)程形成固定電極與可動(dòng)電極的結(jié)構(gòu)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)造成固定電極與可移動(dòng)電極之間的距離變小，電容值變大，代表科氏力愈大，角速度也愈大；反 之，如果固定電極與可移動(dòng)電極之間的距離變大，電容值變小，代表科氏力愈小。

另一方面，傳統(tǒng)磁阻感測(cè)裝置主要是由設(shè)置在基板上的四個(gè)磁阻感測(cè)元件，以惠斯通電橋(Wheatstone bridge)方式彼此電性連接所組成，并可通過(guò)讀取電壓計(jì)的電壓值來(lái)得知空間中與基板表面平行的磁場(chǎng)大小，進(jìn)而測(cè)出沿著單一軸的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向。通過(guò)這樣的原理，磁阻傳感器可用來(lái)作為可攜式電子裝置的電子羅盤用來(lái)進(jìn)行定位。此外，現(xiàn)有技術(shù)中，有利用磁阻傳感器來(lái)偵測(cè)流體內(nèi)特定成分的數(shù)量或濃度的應(yīng)用。例如，美國(guó)專利公告第US7179383號(hào)專利公開了一種可以偵測(cè)液體或氣體內(nèi)部目標(biāo)分子或待分析物的技術(shù)，通過(guò)在巨磁阻(Giant Magnetoresistance,GMR)傳感器上方建立流道空間，并于其間設(shè)置導(dǎo)線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此，當(dāng)流體通過(guò)流道時(shí)，GMR可以感測(cè)到流體內(nèi)目標(biāo)分子或待分析物所產(chǎn)生的磁場(chǎng)信息，進(jìn)而分析其數(shù)量或濃度。該技術(shù)中的基板內(nèi)形成有導(dǎo)電圈，而在基板上有一空間流道提供含有待測(cè)目標(biāo)物流體通過(guò)。而在流道的下方具有GMR用以感測(cè)磁場(chǎng)信息而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。此外，在另一實(shí)施例中，如美國(guó)專利公告號(hào)US8542009公開了一種偵測(cè)氧濃度的技術(shù)，在該技術(shù)中提供一磁性傳感器以及導(dǎo)線圈用以接收電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁性傳感器為GMR用來(lái)感測(cè)氧受到磁場(chǎng)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

雖然現(xiàn)有技術(shù)中，有將加速度傳感器、陀螺儀傳感器以及電子羅盤等元件放置在手持式電子裝置的應(yīng)用，然而由于前述各種傳感器的制成與結(jié)構(gòu)都不相同，而且很多都來(lái)自于不同的制造廠商，因此增加了應(yīng)用端的整合控制與成本。另外，雖然磁性模塊有應(yīng)用在氣體濃度感測(cè)的領(lǐng)域，但是仍然缺乏利用單一感測(cè)機(jī)制整合其他相關(guān)感測(cè)信息的運(yùn)用，也限制了其應(yīng)用的領(lǐng)域。因此，如果可以通過(guò)單一感測(cè)原理與結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以達(dá)到加速度感測(cè)、轉(zhuǎn)動(dòng)感測(cè)、方向定位以及/或環(huán)境信息的功能，不但可以減少制造與整合前述多種傳感器于一體的開發(fā)和制造成本，還可以簡(jiǎn)化應(yīng)用端的控 制與布局設(shè)計(jì)，從而擴(kuò)大傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。

綜合上述，因此亟需一種利用單一感測(cè)機(jī)制偵測(cè)多種信息的磁性感測(cè)裝置來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器，通過(guò)外力的作用使得在一密閉空間內(nèi)受到磁場(chǎng)作用的流體的濃度分布發(fā)生變化，通過(guò)偵測(cè)該密閉空間內(nèi)各區(qū)域的磁通密度大小，進(jìn)而得知該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，例如：三軸向的移動(dòng)狀態(tài)或者是三軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

本發(fā)明還提供了一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器，在外加磁場(chǎng)的環(huán)境下，通過(guò)密閉或半開放空間，或者是實(shí)心物體所產(chǎn)生的參考磁場(chǎng)與通過(guò)該具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器的流體所產(chǎn)生的磁通密度之間的關(guān)系，可以分析流體內(nèi)含特定成分，例如：氧氣、水氣或煙霧顆粒的濃度。

本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器以及環(huán)境傳感器，利用單一的感測(cè)原理，同時(shí)可以達(dá)到加速度感測(cè)、轉(zhuǎn)動(dòng)感測(cè)、方向定位以及/或環(huán)境信息的功能，形成具有感測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及/或環(huán)境狀態(tài)感測(cè)能力的傳感器，不但可以減少制造與整合多種傳感器于一體的開發(fā)和制造成本，還可以簡(jiǎn)化應(yīng)用端的控制與布局設(shè)計(jì)，從而擴(kuò)大傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。在一應(yīng)用面中，本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)傳感器以及環(huán)境傳感器，其利用流體受外加磁場(chǎng)而產(chǎn)生的磁通密度變化與磁力傳感器結(jié)合，形成整合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感測(cè)、流體成分分析以及濕度感測(cè)于單一芯片上的架構(gòu)，進(jìn)而減少感測(cè)芯片的使用數(shù)量，以節(jié)省封裝所需的空間與成本。

在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器包括一磁場(chǎng)產(chǎn)生部、一磁性感測(cè)模塊以及一罩體。該磁場(chǎng)產(chǎn)生部，用以產(chǎn)生一磁場(chǎng)。該磁性感測(cè)模塊，設(shè)置在該磁場(chǎng)產(chǎn)生部的一側(cè)。該罩體，形成于該磁性感測(cè)模塊上，該罩體內(nèi)具有一流體，通過(guò)該磁場(chǎng)而形成一空間磁通 密度。其中，該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器在一外力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而改變?cè)撜煮w內(nèi)該流體的濃度分布，進(jìn)而改變?cè)摽臻g磁通密度的分布，繼而被該磁性感測(cè)模塊偵測(cè)。該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器還具有一運(yùn)算處理器，該運(yùn)算處理器用以根據(jù)該磁性感測(cè)模塊所產(chǎn)生的多個(gè)磁性信號(hào)決定該具有磁性感測(cè)機(jī)制的傳感器的至少一維度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

在另一實(shí)施例中，前述的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的流體為順磁性流體、具有磁性的流體或含磁性物質(zhì)的流體、抗磁流體(diamagnetic fluid)或含抗磁性物質(zhì)(diamagnetic material)的流體，其中，順磁性流體包括氧氣和至少一氣體。

此外，在另一實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器包括一磁場(chǎng)產(chǎn)生部、一磁性感測(cè)模塊以及一參考結(jié)構(gòu)。該磁場(chǎng)產(chǎn)生部，用以產(chǎn)生一磁場(chǎng)。該磁性感測(cè)模塊，設(shè)置于該磁場(chǎng)產(chǎn)生部的一側(cè)且具有一第一區(qū)域以及一第二區(qū)域，該第一區(qū)域通過(guò)有一待測(cè)流體，通過(guò)該磁場(chǎng)而于該第一區(qū)域形成一空間磁通密度，該磁性感測(cè)模塊用以感測(cè)該第一區(qū)域的空間磁通密度強(qiáng)度。該參考結(jié)構(gòu)，覆蓋于該第二區(qū)域上，該參考結(jié)構(gòu)具有一參考物質(zhì)，該磁性感測(cè)模塊感測(cè)關(guān)于該參考結(jié)構(gòu)的一參考磁場(chǎng)。具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器還具有一運(yùn)算處理器，該運(yùn)算處理器用以根據(jù)該參考磁場(chǎng)以及該第一區(qū)的空間磁通密度強(qiáng)度決定該待測(cè)流體所含的特定物質(zhì)的濃度。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器包括一磁性感測(cè)模塊以及一罩體。該磁性感測(cè)模塊具有一導(dǎo)電線用以產(chǎn)生一外加磁場(chǎng)。該罩體形成于該磁性感測(cè)模塊上，該罩體內(nèi)具有一流體，其由不同質(zhì)量的多種物質(zhì)組成，該流體于該導(dǎo)電線通入該電流時(shí)形成一空間磁通密度。其中，該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)時(shí)，該導(dǎo)電線在第一時(shí)間點(diǎn)斷電，使得該磁性感測(cè)模塊偵測(cè)到一環(huán)境磁場(chǎng)，該導(dǎo)電線在第 二時(shí)間點(diǎn)通電使得而罩體內(nèi)該多種物質(zhì)因?yàn)閼T性而產(chǎn)生不同的分布，進(jìn)而改變?cè)摽臻g磁通密度的分布，從而被該磁性感測(cè)模塊偵測(cè)。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器包括一第一感測(cè)模塊以及一第二感測(cè)模塊。該第一感測(cè)模塊具有一第一磁性感測(cè)模塊以及第一罩體，該第一磁性感測(cè)模塊設(shè)置在一第一導(dǎo)電線的一側(cè)，該第一導(dǎo)線通過(guò)通電產(chǎn)生一第一磁場(chǎng)，該第一罩體形成于該第一磁性感測(cè)模塊上，該第一罩體內(nèi)具有一第一流體，于該第一導(dǎo)電線通入該電流時(shí)形成一第一空間磁通密度。該第二感測(cè)模塊具有一第二磁性感測(cè)模塊以及第二罩體，該第二磁性感測(cè)模塊設(shè)置在一第二導(dǎo)電線的一側(cè)，該第二導(dǎo)線通過(guò)通電產(chǎn)生一第二磁場(chǎng)，該第二罩體形成于該第二磁性感測(cè)模塊上，該第二罩體內(nèi)具有一第二流體，于該第二導(dǎo)電線通入該電流時(shí)形成一第二空間磁通密度。其中，該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器在一外力的作用下發(fā)生第一運(yùn)動(dòng)或第二運(yùn)動(dòng)，當(dāng)該第一運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，該第一罩體內(nèi)該第一流體的濃度分布發(fā)生改變，進(jìn)而改變?cè)摰谝豢臻g磁通密度的分布，繼而被該第一磁性感測(cè)模塊偵測(cè)，當(dāng)該第二運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，該第二罩體內(nèi)的該第二流體的濃度分布發(fā)生改變，進(jìn)而改變?cè)摰诙臻g磁通密度的分布，繼而被該第二磁性模塊偵測(cè)。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器包括有一磁性感測(cè)模塊以及一第一參考結(jié)構(gòu)。該磁性感測(cè)模塊上具有一導(dǎo)電線，用以產(chǎn)生一外加磁場(chǎng)，該磁性感測(cè)模塊還具有一第一區(qū)域以及一第二區(qū)域，該第一區(qū)域通過(guò)有一待測(cè)流體，于該導(dǎo)電線通入該電流時(shí)于該第一區(qū)域形成一空間磁通密度，該磁性感測(cè)模塊用以感測(cè)該第一區(qū)域的空間磁通密度強(qiáng)度。該第一參考結(jié)構(gòu)覆蓋于該第二區(qū)域上，該第一參考結(jié)構(gòu)具有一參考物質(zhì)，該磁阻感測(cè)模塊感測(cè)關(guān)于該第一參考結(jié)構(gòu)的一參考磁場(chǎng)。其中，該導(dǎo)電線在第一時(shí)間點(diǎn)斷電，使得該磁性感測(cè)模塊偵測(cè)到一環(huán)境磁場(chǎng)，該導(dǎo)電線在第二時(shí)間點(diǎn)通電以產(chǎn)生該外加磁場(chǎng)。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器與環(huán)境傳感器包括一第一感測(cè)模塊以及一第二感測(cè)模塊。該第一感測(cè)模塊具有一第一磁性感測(cè)模塊以及一罩體，該磁性感測(cè)模塊設(shè)置在一第一導(dǎo)電線的一側(cè)，該第一導(dǎo)線通過(guò)通電產(chǎn)生一第一外加磁場(chǎng)，該罩體形成于該第一磁性感測(cè)模塊上，該罩體內(nèi)具有一流體，于該第一導(dǎo)電線通入該電流時(shí)形成一第一空間磁通密度，其中，該具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器與環(huán)境傳感器在一外力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而改變?cè)撜煮w內(nèi)該流體的濃度分布，進(jìn)而改變?cè)摰谝豢臻g磁通密度的分布，繼而被該第一磁性感測(cè)模塊偵測(cè)。該第二感測(cè)模塊具有一第二磁性感測(cè)模塊以及一第一參考結(jié)構(gòu)，該第二磁性感測(cè)模塊設(shè)置于一第二導(dǎo)電線的一側(cè)且具有一第一區(qū)域以及一第二區(qū)域，該第二導(dǎo)線通過(guò)通電產(chǎn)生一第二外加磁場(chǎng)，該第一區(qū)域通過(guò)有一待測(cè)流體，于該第二導(dǎo)電線通入該電流時(shí)于該第一區(qū)域形成一第二空間磁通密度，該第二磁性感測(cè)模塊用以感測(cè)該第一區(qū)域的第二空間磁通密度強(qiáng)度，該第一參考結(jié)構(gòu)覆蓋于該第二區(qū)域上，該第一參考結(jié)構(gòu)具有一參考物質(zhì)，該磁性感測(cè)模塊感測(cè)關(guān)于該第一參考結(jié)構(gòu)的一參考磁場(chǎng)。

在一實(shí)施例中，前述的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器的參考結(jié)構(gòu)為一實(shí)心結(jié)構(gòu)、具有一容置空間的封閉結(jié)構(gòu)或與外界相通的半封閉結(jié)構(gòu)，其中該封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)具有一參考流體。該參考流體為氮?dú)饣蛘呖勾判晕镔|(zhì)。

在前述例中，有一電線加以電流以提供磁場(chǎng)，實(shí)為一應(yīng)用方法的說(shuō)明，方便同時(shí)測(cè)量地磁及敘述簡(jiǎn)化，當(dāng)分別單獨(dú)量測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或環(huán)境磁場(chǎng)時(shí)，本發(fā)明的磁場(chǎng)不限于內(nèi)部導(dǎo)線產(chǎn)生、外部導(dǎo)線產(chǎn)生、內(nèi)部永磁鐵、外部永磁鐵或環(huán)境磁場(chǎng)。

在前述例中，所述所有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器以及環(huán)境傳感器可共同或多個(gè)設(shè)置于單一感測(cè)裝置或單一芯片上，除了能夠使制造過(guò)程單一 且方便性，其中多個(gè)裝置也可做為彼此信號(hào)的參考及修正，例如使用環(huán)境感測(cè)裝置感測(cè)時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)中造成的物理量變化，可通過(guò)運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置得知目前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行修正，無(wú)需只能在靜態(tài)使用，使得應(yīng)用更加便利性。

為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，但是此等說(shuō)明與所附圖式僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的一實(shí)施例剖面示意圖；

圖2A與圖2B為不同設(shè)置位置的磁性感測(cè)模塊感測(cè)狀態(tài)示意圖；

圖3A與圖3B為本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的工作示意圖；

圖4A與圖4B為本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的磁性感測(cè)模塊與導(dǎo)電線的一實(shí)施例示意圖；

圖5A與圖5B為本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器另一實(shí)施例示意圖；

圖6A為運(yùn)動(dòng)傳感器繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；

圖6B為具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的氣體濃度分布示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的偵測(cè)氣體成分的具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器實(shí)施例示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的偵測(cè)氣體成分的具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器另一實(shí)施例示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的偵測(cè)煙霧的具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器的示意圖；

圖10A為本發(fā)明提供的偵測(cè)相對(duì)濕度的具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器的示意圖；

圖10B為本發(fā)明的圖10A所示偵測(cè)相對(duì)濕度的具有磁性感測(cè)機(jī)制的環(huán)境傳感器俯視示意圖；

圖11為本發(fā)明整合具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：2、2a-運(yùn)動(dòng)傳感器；20、20a、20b-導(dǎo)電線；200-電流；21、21a、21b-磁性感測(cè)模塊；210a、210b-電源供應(yīng)單元；211a、211b-接地端；212-X軸向磁性感測(cè)元件；213-Y軸向磁性感測(cè)元件；214-Z軸向磁性感測(cè)元件；215a～215d、216a～216d-X軸向磁性感測(cè)元件；217a～217d、218a～218d-Y軸向磁性感測(cè)元件；22、22a、22b-罩體；220-蓋體；221-本體；23、23a、23b-運(yùn)算處理器；3、3a～3c-環(huán)境傳感器；30-導(dǎo)電線；31-磁性感測(cè)模塊；310-電源供應(yīng)單元；311-接地端；312～315-磁性感測(cè)元件；32、35-第一參考結(jié)構(gòu)；34、36-第二參考結(jié)構(gòu)；350-通孔；360-孔洞結(jié)構(gòu)；4-芯片；90-流體；91a～91e--隔間；92-氧氣；93-氦氣；A1、A2-區(qū)域；H-磁場(chǎng)；B-磁通密度；D-間距；F-外力；R1-第一區(qū)域；R2-第二區(qū)域。

具體實(shí)施方式

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實(shí)施例，在隨附圖式中展示一些例示性實(shí)施例。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來(lái)體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的例示性實(shí)施例。確切而言，提供此等例示性實(shí)施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整，且將向熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者充分傳達(dá)本發(fā)明概念的范疇。在諸圖式中，可為了清楚而夸示層及區(qū)的大小及相對(duì)大小。類似數(shù)字始終指示類似元件。

應(yīng)理解，雖然本文中可能使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種元 件，但此等元件不應(yīng)受此等術(shù)語(yǔ)限制。此等術(shù)語(yǔ)用以區(qū)分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一元件可稱為第二元件而不偏離本發(fā)明概念的教示。如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“及/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任一者及一或多者的所有組合。以下將以多種實(shí)施例配合圖式來(lái)說(shuō)明所述運(yùn)動(dòng)以及環(huán)境傳感器，然而，下述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明。

如圖1所示為本發(fā)明提供的具有磁性感測(cè)機(jī)制的運(yùn)動(dòng)傳感器的一實(shí)施例剖面示意圖。運(yùn)動(dòng)傳感器2用以偵測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其包括磁場(chǎng)產(chǎn)生部、磁性感測(cè)模塊21、罩體22以及運(yùn)算處理器23。該磁場(chǎng)產(chǎn)生部在本實(shí)施例為導(dǎo)電線20，其由金屬材料所構(gòu)成，用以接收一電流而產(chǎn)生一磁場(chǎng)。要說(shuō)明的是，該磁場(chǎng)產(chǎn)生部并不以導(dǎo)電線為限制，在另一實(shí)施例中，導(dǎo)電線20也可以置換為永久性磁性物質(zhì)，以產(chǎn)生一個(gè)永久性的外加磁場(chǎng)。此外，導(dǎo)電線或永久性磁性物質(zhì)的位置配置可以根據(jù)需求而定，并不以本發(fā)明所列示的所有實(shí)施例為限制。本發(fā)明的所有實(shí)施例中的磁場(chǎng)產(chǎn)生部并不限于內(nèi)部導(dǎo)線、外部導(dǎo)線、內(nèi)部永磁鐵、外部永磁鐵或環(huán)境磁場(chǎng)。該磁性感測(cè)模塊21設(shè)置在該導(dǎo)電線20的一側(cè)。本實(shí)施例中，磁性感測(cè)模塊21設(shè)置于該導(dǎo)電線20的下方。要說(shuō)明的是，磁性感測(cè)模塊21設(shè)置的位置并不以圖標(biāo)的實(shí)施例為限制，只要設(shè)置在能夠感測(cè)到磁場(chǎng)或磁通密度變化的位置即可。例如圖2A或圖2B所示，在圖2A中，導(dǎo)電線20內(nèi)的電流200產(chǎn)生了磁場(chǎng)H，磁性感測(cè)模塊21可以設(shè)置在導(dǎo)電線20的左側(cè)或右側(cè)；在圖2B中，磁性感測(cè)模塊21可以設(shè)置在導(dǎo)電線20的上方。磁性感測(cè)模塊21可以視使用需求選擇常磁阻(ordinary magnetoresistance,OMR)傳感器、巨磁阻傳感器(GMR)、超巨磁阻(colossal magnetoresistance,CMR)傳感器、異向磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)傳感器、穿隧磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)傳感器、霍爾傳感器、線圈磁傳感器或通量閘傳感器(Flux gate)。

如圖1所示，在該磁性感測(cè)模塊21的上方設(shè)置有罩體22。本實(shí)施例 中，罩體22內(nèi)具有一密閉空間，其內(nèi)含有流體90。流體90可以為液體或者氣體，主要由不同質(zhì)量的多種物質(zhì)所組成。流體90可以為順磁性流體、具有磁性的流體、含磁性物質(zhì)的流體、抗磁性流體或內(nèi)含物，例如：在一實(shí)施例中，具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性，其是由直徑為納米量級(jí)(10納米以下)的磁性固體顆粒(magnetic nano-particle)、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。該流體可以為氣體，主要可以由具有順磁性的氣體所構(gòu)成，例如：由氧氣(O2)或者是氧氣和至少一氣體的混合氣體。在一實(shí)施例中，流體為氧氣(O2)和氦氣(He)的組合；或者，在另一實(shí)施例中，流體為氧氣(O2)和一氧化二氮(N2O)的組合。

該罩體22內(nèi)部具有一空間磁通密度，其由該流體90于該導(dǎo)電線20通入電流時(shí)所形成。例如：以流體為氧氣和氦氣的組合為例。由于氧氣為高順磁性的氣體，因此可以受到導(dǎo)電線20通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，產(chǎn)生跟外部磁場(chǎng)同樣方向的磁化向量的特性，根據(jù)磁場(chǎng)的重迭原理，而與該導(dǎo)電線20所產(chǎn)生的磁場(chǎng)構(gòu)成了該空間磁通密度梯度。磁性感測(cè)模塊所產(chǎn)生的關(guān)于空間磁通密度大小的感測(cè)信號(hào)會(huì)傳輸至與其電性連接的運(yùn)算處理器23，通過(guò)演算得到關(guān)于該運(yùn)動(dòng)傳感器2所處的至少一維度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，例如：關(guān)于X、Y或Z軸向的移動(dòng)狀態(tài)或者轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。在一實(shí)施例中，移動(dòng)狀態(tài)可以為各軸向的速度、加速度；轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)則可以為角速度或角加速度。在一實(shí)施例中，該運(yùn)算處理器23為特殊應(yīng)用集成電路(application-specific integrated circuit,ASIC)可以和磁性感測(cè)模塊21為相互分離的兩個(gè)元件，或者是通過(guò)半導(dǎo)體制造過(guò)程與該磁性感測(cè)模塊整合在一起而成的單一元件。

接下來(lái)說(shuō)明本發(fā)明工作的原理，如圖3A與圖3B所示為本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)傳感器的工作示意圖。在圖3A所示的運(yùn)動(dòng)傳感器2中，流體90由氧氣92與氦氣93構(gòu)成。在無(wú)重力的時(shí)候，氧氣92與氦氣93根據(jù)氣體動(dòng)力 學(xué)的擴(kuò)散原理，均勻分布在罩體22的密閉空間內(nèi)。此時(shí)的磁性感測(cè)模塊21可以感測(cè)到對(duì)應(yīng)靜止?fàn)顟B(tài)下區(qū)域R1與區(qū)域R2的空間磁通密度大小B1與B2。當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器2在外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氧氣92和氦氣93的分子量不同，氧氣的分子量為32，氦氣的分子量為4，因此所產(chǎn)生的慣性效應(yīng)就不同。通過(guò)氣體慣性效應(yīng)的差異改變罩體22內(nèi)流體中氧氣92與氦氣93的濃度分布。要說(shuō)明的是，在一實(shí)施例中，外力F可以為使用者通過(guò)手部移動(dòng)內(nèi)設(shè)有運(yùn)動(dòng)傳感器的智能手持裝置或穿戴式裝置(例如智能手機(jī)、筆電、手環(huán)或手表等)所施加的力；或者是由移動(dòng)載具(例如飛機(jī)、汽車等)所產(chǎn)生或承受的外力。此外，在另一實(shí)施例中，外力可以為重力。如圖3B所示，其為在運(yùn)動(dòng)傳感器2向右移動(dòng)的特定時(shí)間點(diǎn)下，運(yùn)動(dòng)傳感器2內(nèi)的流體90分布狀態(tài)示意圖。由于氧氣92與氦氣93分子量大小的差異，使得流體90內(nèi)的各成分濃度產(chǎn)生了變化，其中，氧氣92由于慣性質(zhì)量大，因此會(huì)集中在圖示中運(yùn)動(dòng)傳感器2的左側(cè)，使得氧氣密度或濃度增加；反之，氦氣93由于慣性質(zhì)量小，所以會(huì)向前移動(dòng)而集中在圖示中運(yùn)動(dòng)傳感器2的右側(cè)，使得氧氣密度或濃度降低。

此時(shí)，對(duì)應(yīng)氧氣92集中區(qū)域R1的磁性感測(cè)模塊21可以感測(cè)到該區(qū)域空間磁通密度B3的大小，對(duì)應(yīng)氦氣93集中區(qū)域R2的磁性感測(cè)模塊21也可以感測(cè)到該區(qū)域空間磁通密度B4的大小。由于氧氣92屬于高順磁性氣體，因此在氧氣92集中的區(qū)域R1中的空間磁通密度B3以及氧氣92相對(duì)減少的氦氣93集中區(qū)域R2的空間磁通密度B4和原先所感測(cè)到的空間磁通密度B1與B2會(huì)有差異，根據(jù)這個(gè)差異，運(yùn)算處理器23演算出運(yùn)動(dòng)傳感器向右移動(dòng)的速度或加速度(X軸向)。根據(jù)前述原理，當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器受到上下方向外力作用或垂直于圖面方向的外力作用時(shí)，同樣可以感測(cè)到Y(jié)軸與Z軸的移動(dòng)狀態(tài)。同理，當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器2被轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，同樣也會(huì)因?yàn)闅怏w成分慣性大小的不同造成氣體濃度的變化，進(jìn)而改變罩體22內(nèi)部空間磁通密度的變化。根據(jù)這個(gè)變化，運(yùn)算處理器23可以計(jì)算出該運(yùn)動(dòng)傳 感器2的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

如圖4A與圖4B所示為本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)傳感器的磁性感測(cè)模塊與導(dǎo)電線的一實(shí)施例示意圖。在本實(shí)施例中，磁性感測(cè)模塊21a為AMR感測(cè)模塊，其具有電源供應(yīng)單元210a與210b、接地端211a與211b、具有兩對(duì)端部的十字形磁性感測(cè)單元、一第一磁性感測(cè)單元以及一第二磁性感測(cè)單元。其中，所有磁性感測(cè)單元皆有一向外的起始磁向量定義(從圖中心向外)，之后所有設(shè)計(jì)皆同于此，故不再贅述，本實(shí)施例中的十字形磁性感測(cè)單元為Z軸向的磁性感測(cè)單元，在每一個(gè)端部具有一對(duì)磁性感測(cè)元件214，其中一端部與電源供應(yīng)單元210a電性連接，另一端部則與接地端211a電性連接。該第一磁性感測(cè)單元，本實(shí)施例為X軸向磁性感測(cè)單元，其一端與電源供應(yīng)單元210a電性連接，另一端則與接地端211a電性連接。該第一磁性感測(cè)單元具有多個(gè)磁性感測(cè)元件212，本實(shí)施例為4個(gè)，其構(gòu)成惠斯通電橋結(jié)構(gòu)并設(shè)置于其中一對(duì)端部(Y軸向)的外圍。本實(shí)施例中的該第二磁性感測(cè)單元為Y軸向磁性感測(cè)單元，其一端與電源供應(yīng)單元210b電性連接，另一端則與接地端211b電性連接。該第二磁性感測(cè)單元具有多個(gè)磁性感測(cè)元件213，本實(shí)施例為4個(gè)，其構(gòu)成惠斯通電橋結(jié)構(gòu)并設(shè)置于另一對(duì)端部(X軸向)的外圍。要說(shuō)明的是，前述的電路布局設(shè)計(jì)可以根據(jù)使用需求而定，并不以本發(fā)明所例示的實(shí)施例為限制。此外，在該磁性感測(cè)模塊21a的上方則形成一層導(dǎo)電線20a，通過(guò)電流200的輸入產(chǎn)生了磁場(chǎng)。形成在該磁性感測(cè)模塊21a以及導(dǎo)電線20a上方的罩體22a內(nèi)則填充有流體。流體的特性如前所述，在此不做贅述。根據(jù)前述的原理，運(yùn)算處理器23a可以決定出XYZ三軸向的移動(dòng)狀態(tài)，例如：加速度或者速度。

如圖5A與圖5B所示為本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)傳感器另一實(shí)施例示意圖。在本實(shí)施例中，主要是以相同的磁性感測(cè)機(jī)制，用以感測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，其中圖5A為運(yùn)動(dòng)傳感器2b的立體示意圖，主要顯示罩體22b的結(jié)構(gòu)，圖5B則為導(dǎo)電線20b以及磁性感測(cè)模塊21b的布局示意圖。本實(shí)施例中的罩體 22b由蓋體220以及本體221構(gòu)成，其通過(guò)半導(dǎo)體制造過(guò)程完成。罩體22b內(nèi)具有多個(gè)隔間91a～91e，其中，該罩體22b的中央部位具有十字形的隔間91e，在十字形的四個(gè)角落則具有隔間91a～91d，每一個(gè)隔間91a～91e在蓋體220覆蓋于本體221之后形成密閉狀態(tài)，隔間內(nèi)具有流體，其特性如前所述，在此不再贅述。本實(shí)施例中，磁性感測(cè)模塊21b還包括具有一對(duì)第一軸磁性感測(cè)單元以及一對(duì)第二磁性感測(cè)單元，其中，一第一軸(X)磁性感測(cè)單元與電源供應(yīng)單元210a以及接地端211a電性連接，且具有多個(gè)成惠斯通電橋的磁性感測(cè)元件216a～216d而于該十字形隔間91e內(nèi)沿第二軸向(Y)排列，其中的一個(gè)第二軸(Y)磁性感測(cè)單元與電源供應(yīng)單元210b以及接地端211b電性連接，且具有多個(gè)成惠斯通電橋的磁性感測(cè)元件218a～218d而于該十字形隔間91e內(nèi)沿第一軸向(X)排列。此外，另一第一軸(X)磁性感測(cè)單元與電源供應(yīng)單元210a以及接地端211a電性連接，且具有多個(gè)構(gòu)成惠斯通電橋的磁性感測(cè)元件215a～215d，分別設(shè)置于四個(gè)隔間91a～91d中平行第二軸向(Y)的位置，另一第二軸(Y)磁性感測(cè)單元，與電源供應(yīng)單元210b以及接地端211b電性連接，且具有多個(gè)構(gòu)成惠斯通電橋的磁性感測(cè)元件217a～217d，分別設(shè)置于四個(gè)隔間中平行第一軸向(X)的位置。要說(shuō)明的是，前述的電路布局設(shè)計(jì)可以根據(jù)使用需求而定，并不以本發(fā)明所例示的實(shí)施例為限制。

接下來(lái)說(shuō)明感測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的原理，如圖6A與圖6B所示，其中圖6A為運(yùn)動(dòng)傳感器繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖，圖6B為氣體濃度分布示意圖。在本實(shí)施例中，流體為氧氣92和氦氣93所構(gòu)成。如圖6A所示，當(dāng)導(dǎo)電線通電的狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)傳感器2b受到外力作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)造成罩體22b內(nèi)的隔間91a～91e所含的流體的濃度分布產(chǎn)生變化。如圖6B所示，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)槔@Y軸的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，因此慣性質(zhì)量比較重的氧氣92會(huì)集中在磁性感測(cè)元件217b、218b、218d以及217d所對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。反之，慣性質(zhì)量比較輕的氦氣93則集中在磁性感測(cè)元件215a～215d、 216a～216d、217a、218a、218c以及217c所對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。由于氧氣92為高順磁性氣體，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)磁性感測(cè)元件217b、218b、218d以及217d的氧氣密度高的區(qū)域所得的空間磁通密度與未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的空間磁通密度的間的磁通密度變化量會(huì)大于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)磁性感測(cè)元件215a～215d、216a～216d、217a、218a、218c以及217c等氧氣密度低的空間磁通密度與未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的空間磁通密度之間的磁通密度變化量。通過(guò)運(yùn)算處理器23b的演算可以得知轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)Wy。同理，Wx與Wz都是用相同的原理來(lái)決定。要說(shuō)明的是，圖示中的氧氣92和氦氣93的分布僅為說(shuō)明本發(fā)明的概念，實(shí)際的氣體濃度分布情形根據(jù)運(yùn)動(dòng)量、環(huán)境狀況，例如：實(shí)際的氣體濃度分布情形可以根據(jù)氣溫而定。

要說(shuō)明的是為了提高感測(cè)的準(zhǔn)確度，在另一實(shí)施例中，還可以測(cè)量環(huán)境磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行運(yùn)算，亦即，以外界磁場(chǎng)向量值為基準(zhǔn)原點(diǎn)，以提升測(cè)量的準(zhǔn)確度。在本實(shí)施例中，可以通過(guò)關(guān)閉外加導(dǎo)電線電流，即可讀出運(yùn)動(dòng)傳感器所受的外界磁場(chǎng)(環(huán)境磁場(chǎng))的向量值(如地磁方向)，接著通電產(chǎn)生外加電流給導(dǎo)電線，測(cè)量出該罩體內(nèi)空間磁通密度的變化，再根據(jù)環(huán)境磁場(chǎng)以及空間磁通密度的信息解析出所受到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，例如：加速度計(jì)值或者轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)值，例如：角速度或角加速度。要說(shuō)明的是，通電與斷電的順序并無(wú)特定限制，也可以先通電，再斷電。

如圖7所示為本發(fā)明另一實(shí)施例的環(huán)境傳感器的示意圖。以下說(shuō)明的環(huán)境傳感器可以用來(lái)偵測(cè)環(huán)境狀態(tài)，特別是空氣中特定氣體或物質(zhì)的含量，例如：可以用來(lái)偵測(cè)空氣中氧氣含量。本實(shí)施例的環(huán)境傳感器3包括磁場(chǎng)產(chǎn)生部、設(shè)置于該磁場(chǎng)產(chǎn)生部一側(cè)的磁性感測(cè)模塊31、第一參考結(jié)構(gòu)32與運(yùn)算處理器33。在本實(shí)施例中，磁場(chǎng)產(chǎn)生部為一導(dǎo)電線30，其通入電流后產(chǎn)生一磁場(chǎng)。要說(shuō)明的是，該磁場(chǎng)產(chǎn)生部并不以導(dǎo)電線為限制，在另一實(shí)施例中，該磁場(chǎng)產(chǎn)生部也可以由永久性磁性物質(zhì)所構(gòu)成，以產(chǎn)生一個(gè)永久性的外加磁場(chǎng)。磁性感測(cè)模塊31具有第一區(qū)域R1以及第二區(qū)域R2， 其中，該第一區(qū)域R1上具有一待測(cè)流體通過(guò)，本實(shí)施例中，磁性感測(cè)模塊31在第一區(qū)域R1具有磁性感測(cè)元件314與315，在第二區(qū)域R2中則具有磁性感測(cè)元件312與313，而且磁性感測(cè)元件312～315構(gòu)成惠斯通電橋電性連接狀態(tài)。該待測(cè)流體可以為氣體或者液體，在本實(shí)施例中，待測(cè)流體為空氣。該磁性感測(cè)模塊31用以感測(cè)該第一區(qū)域R1以及該第二區(qū)域R2的磁場(chǎng)強(qiáng)度或磁通密度。該磁性感測(cè)模塊31和電源310以及接地端311電性連接。

第一參考結(jié)構(gòu)32覆蓋于該第二區(qū)域R2上，該第一參考結(jié)構(gòu)32具有一參考物質(zhì)，以使該磁性感測(cè)模塊31感測(cè)關(guān)于該第一參考結(jié)構(gòu)32的一參考磁場(chǎng)。該參考結(jié)構(gòu)32可以為實(shí)心結(jié)構(gòu)、具有一容置空間的封閉結(jié)構(gòu)或與外界相通的半封閉結(jié)構(gòu)。當(dāng)參考結(jié)構(gòu)32為封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，其內(nèi)具有抗磁性物質(zhì)或參考流體，并且參考流體可以為液體或氣體。在一實(shí)施例中，該參考流體為抗磁性氣體，例如：氮?dú)猓灰源藶橄拗?。運(yùn)算處理器33用以根據(jù)第二區(qū)域R2的參考磁場(chǎng)或磁通密度以及該第一區(qū)域R1的空間磁通密度決定該待測(cè)流體所含的特定物質(zhì)的濃度。本實(shí)施例中的特定物質(zhì)為氧氣。如圖8所示為根據(jù)圖7實(shí)施例的另一種變化。在本實(shí)施例中，基本上與圖7相似，差異的是在第一區(qū)域R1上具有高度不同的第二參考結(jié)構(gòu)34，通過(guò)不同高度的參考結(jié)構(gòu)以去除影響偵測(cè)的因素，進(jìn)而提高測(cè)量含氧濃度的精度，一些狀況下可粗估大氣壓力，當(dāng)取樣頻率高時(shí)，可取得空氣中瞬間相對(duì)濃度變化，換算出音波變化，與麥克風(fēng)收音的功效相同。

如圖9所示為本發(fā)明提供的偵測(cè)環(huán)境參數(shù)的環(huán)境傳感器另一實(shí)施例示意圖。在本實(shí)施例中在第二區(qū)域R2上形成有中空的第一參考結(jié)構(gòu)35，該第一參考結(jié)構(gòu)35的頂面具有多個(gè)通孔350。通孔350的大小并無(wú)特定的限制，其根據(jù)要測(cè)量的顆粒種類與大小而定。利用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以偵測(cè)氣體中特定顆粒大小的濃度。在一實(shí)施例中，應(yīng)用圖9的結(jié)構(gòu)，可以作為空氣中懸浮粉塵偵測(cè)器或者火災(zāi)偵煙器，但不以此為限制。以偵煙器為例， 在正常情況下，待測(cè)氣體中如果沒有含有燃燒不完全的煙霧，環(huán)境傳感器2的第一區(qū)域R1的磁場(chǎng)或磁通密度與第一參考結(jié)構(gòu)35的磁場(chǎng)或磁通密度在測(cè)量與比較的過(guò)程中，并不會(huì)有明顯的差異變化，反之，如果空氣中含有不完全燃燒的特定大小煙霧粒子，通過(guò)通孔350孔徑的適當(dāng)設(shè)計(jì)，煙霧粒子并不會(huì)進(jìn)入到通孔350內(nèi)，但是空氣中的氣體分子可以通過(guò)通孔350，以作為參考流體，通過(guò)導(dǎo)電線30產(chǎn)生的外加磁場(chǎng)，煙塵粒子中含有順磁性的物質(zhì)就會(huì)受到磁場(chǎng)的影響，進(jìn)而影響第一區(qū)域R1中磁性感測(cè)元件314與315所感測(cè)到的磁通密度。由于在第一區(qū)域R1上可以感測(cè)到的為含有煙霧粒子的空氣所具有的磁通密度，第二區(qū)域R2則可以感測(cè)到的為第一參考結(jié)構(gòu)35內(nèi)部中不含有煙霧粒子的空氣(參考流體)所具有的磁通密度，因此磁性偵測(cè)模塊31所感測(cè)到的第一區(qū)域R1的磁通密度和第二區(qū)域R2磁通密度間的變化，即可作為判斷是否有異常煙霧發(fā)生的依據(jù)。此外，在另一實(shí)施例中，根據(jù)前述相同的原理，以空氣中懸浮粉塵偵測(cè)器為例，特定大小空氣中懸浮粉塵粒并不會(huì)進(jìn)入到通孔350內(nèi)，使第一、二區(qū)域磁性感測(cè)元件312～315因感測(cè)空間中氧濃度不同可作為判斷特定懸浮粉塵粒濃度。此外，在一實(shí)施例中，如圖10A所示，第二參考結(jié)構(gòu)36為多個(gè)凸部結(jié)構(gòu)，其中相鄰的凸部結(jié)構(gòu)具有一極小間距D或形成多孔洞結(jié)構(gòu)360于表面，如圖10B所示，當(dāng)濕度越高表面孔洞內(nèi)凝結(jié)成水比例越高，也就是空氣比例越低，氧濃度越低，用以作為相對(duì)濕度傳感器(RH Sensor)，另外可包含一外部加熱線(未標(biāo)示于圖上)，用于過(guò)高濕度時(shí)，去除表面凝結(jié)。

要說(shuō)明的是為了提高感測(cè)的準(zhǔn)確度，在另一實(shí)施例中，還可以測(cè)量環(huán)境磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行運(yùn)算，亦即，以外界磁場(chǎng)向量值為基準(zhǔn)原點(diǎn)，以提升測(cè)量的準(zhǔn)確度。在本實(shí)施例中，可以通過(guò)關(guān)閉外加電線電流，即可讀出環(huán)境傳感器所受的外界磁場(chǎng)(環(huán)境磁場(chǎng))的向量值(如地磁方向)，接著通電產(chǎn)生外加電流給導(dǎo)電線，從而讓環(huán)境傳感器讀出其在第一區(qū)域的空間磁通密度值和第二區(qū)域的參考磁場(chǎng)值，接著根據(jù)環(huán)境磁場(chǎng)以及空間磁通密度還有參考磁場(chǎng)， 計(jì)算待測(cè)氣流中特定物質(zhì)，例如含氧量或者是煙霧粒子。要說(shuō)明的是，通電與斷電的順序并無(wú)特定限制，也可以先通電，再斷電。

如圖11所示，該圖為本發(fā)明整合各種環(huán)境傳感器示意圖。在另一實(shí)施例中，可以通過(guò)半導(dǎo)體制程將前述感測(cè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者是環(huán)境參數(shù)的運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器2a、2b、3、3a、3b與3c整合在單一芯片4上。由于磁性感測(cè)模塊21a、21b、31的結(jié)構(gòu)相近，雖然整合不同感測(cè)用途的磁性感測(cè)模塊21a、21b、31于一體，但并不會(huì)增加制造過(guò)程的困難，反而可以簡(jiǎn)化應(yīng)用端進(jìn)行感測(cè)信號(hào)運(yùn)算處理與電路布局設(shè)計(jì)，在一實(shí)施例中，各不同感測(cè)用途的磁性感測(cè)模塊21a、21b、31，可共享一組信號(hào)放大及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換信號(hào)電路，依時(shí)序取得測(cè)量值，并可最后由數(shù)字運(yùn)算電路換算出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，例如前述實(shí)施例，當(dāng)開啟外加電線電流讀出加速度計(jì)值，接著關(guān)閉外加電線電流，可讀出外界磁場(chǎng)(環(huán)境磁場(chǎng))的向量值(如地磁方向)，計(jì)算加速度須以外界磁場(chǎng)向量值為原點(diǎn)，由于兩者讀取時(shí)間間隔極短，具有參考意義，使一套模塊可量出兩種物理量，例如：運(yùn)動(dòng)傳感器2a測(cè)量到加速度以及環(huán)境磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)傳感器2b所測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)量以及環(huán)境磁場(chǎng)或者是環(huán)境傳感器3、3a、3b與3c所測(cè)量到氣體內(nèi)特定成分含量與環(huán)境磁場(chǎng)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省空間的設(shè)計(jì)，或者改變?cè)O(shè)計(jì)排列使自然屏蔽外界磁場(chǎng)(電橋變化對(duì)稱)，單純只讀取加速度計(jì)值，而無(wú)需校正原點(diǎn)，所以可以根據(jù)使用者的需求而定設(shè)計(jì)，并不以前述所例示為限。此外，要說(shuō)明的是圖11中的各個(gè)運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器2a、2b、3、3a、3b與3c中的導(dǎo)電線30可以統(tǒng)一控制通/斷電或者是分別獨(dú)立控制通/斷電，其可以根據(jù)需求而定而無(wú)一定的限制。

本發(fā)明前述所列示的各種運(yùn)動(dòng)或/及環(huán)境傳感器的實(shí)施例，可以設(shè)置在智能型便攜設(shè)備上，例如智能手機(jī)，或者設(shè)置在穿戴式裝置上，例如手表或手環(huán)等。此外，運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器也可以作為固定式的設(shè)計(jì)安裝在室內(nèi)空間，如辦公室、教室等公共場(chǎng)所內(nèi)。在另一實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感 器可以設(shè)置在可以動(dòng)的載具，例如飛行機(jī)具、路行機(jī)具或者是航海以及潛水機(jī)具等。其應(yīng)用領(lǐng)域多元，可以根據(jù)使用者的需求而定，并不以前述所例示的位置為限。因本發(fā)明的特色為幾乎同步測(cè)得多個(gè)感測(cè)裝置數(shù)據(jù)，同時(shí)比對(duì)及運(yùn)算出，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與環(huán)境狀態(tài)，大大提升應(yīng)用的便利性。

以上所述僅記載本發(fā)明為呈現(xiàn)解決問(wèn)題所采用的技術(shù)手段的較佳實(shí)施方式或?qū)嵤├?，并非用?lái)限定本發(fā)明專利實(shí)施的范圍。即凡與本發(fā)明專利權(quán)利要求文義相符，或依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵蓋。