一、霍爾效應和霍爾元件
        在半導體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產生電勢差為UH的霍爾電壓。
       根據霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。

二、霍爾傳感器的特性
        （一）線性型霍爾傳感器的特性 輸出電壓與外加磁場強度呈線性關系，如圖3所示，可見，在B1～B2的磁[1]感應強度范圍內有較好的線性度，磁感應強度超出此范圍時則呈現飽和狀態。 　　
       （二）開關型 霍爾傳感器 的特性 　　 
        假設BOP為工作點“開”的磁感應強度，BRP為釋放點“關”的磁感應強度。
        當外加的磁感應強度超過動作點Bop時，傳感器輸出低電平，當磁感應強度降到動作點Bop以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點BRP時，傳感器才由低電平躍變為高電平。Bop與BRP之間的滯后使開關動作更為可靠。  

三、  霍爾傳感器 的應用
     （一）線性型 霍爾傳感器 主要用于一些物理量的測量。
       1．電流傳感器 　　
       由于通電螺線管內部存在磁場，其大小與導線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導線中電流的大小。利用這一原理可以設計制成霍爾電流傳感器。其優點是不與被測電路發生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，特別適合于大電流傳感。 霍爾電流傳感器工作原理如圖6所示，標準圓環鐵芯有一個缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環上繞有線圈，當電流通過線圈時產生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。 　　
        2．位移測量 　　
兩塊*磁鐵同極性相對放置，將線性型 霍爾傳感器 置于中間，其磁感應強度為零，這個點可作為位移的零點，當霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時，傳感器有一個電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比。 　　
        如果把拉力、壓力等參數變成位移，便可測出拉力及壓力的大小，如圖8所示，是按這一原理制成的力傳感器。 　　

      （二）開關型 霍爾傳感器 主要用于測轉數、轉速、風速、流速、接近開關、關門告知器、報警器、自動控制電路等。 　　
       1．測轉速或轉數 　　
在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處，圓盤旋轉一周，霍爾傳感器就輸出一個脈沖，從而可測出轉數（計數器），若接入頻率計，便可測出轉速。 　　
         如果把開關型霍爾傳感器按預定位置有規律地布置在軌道上，當裝在運動車輛上的永磁體經過它時，可以從測量電路上測得脈沖信號。根據脈沖信號的分布可以測出車輛的運動速度。
      四、霍爾傳感器使用注意事項

      （1）為了得到較好的動態特性和靈敏度，必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，用單根導線且導線*填滿霍爾傳感器模塊孔徑。 　　
      （2）使用中當大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級電路沒有接通電源|穩壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產生剩磁，影響測量精度（故使用時要先接通電源和測量端M），發生這種情況時，要*行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通一同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值。 　　
        （3）在大多數場合，霍爾傳感器都具有很強的抗外磁場*力，一般在距離模塊5-10cm之間存在一個兩倍于工作電流Ip的電流所產生的磁場干擾是可以忽略的，但當有更強的磁場干擾時，要采取適當的措施來解決。通常方法有： 　　
          ① 調整模塊方向，使外磁場對模塊的影響zui小； 　　
          ② 在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩； 　　
          ③ 選用帶雙霍爾元件或多霍爾元件的模塊電源維修； 　　
       （4）測量的*精度是在額定值下得到的，當被測電流遠低于額定值時，要獲得*精度，原邊可使用多匝，即：IpNp=額定安匝數。另外，原邊饋線溫度不應超過80℃。 　　
          霍爾傳感器 的特點（與普通互感器比較） 　　
        1、  霍爾傳感器 可以測量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態峰值的測量。副邊電流忠實地反應原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它一般只適用于測量50Hz正弦波。 　　
        2、 原邊電路與副邊電路之間*電絕緣，絕緣電壓一般為2KV至12KV，特殊要求可達20KV至50KV。 　　
        3、 精度高：在工作溫度區內精度優于1%，該精度適合于任何波形的測量。而普通互感器一般精度為3%至5%且適合50Hz正弦波形。 　　
        4、線性度好：優于0.1% 　　
        5、動態性能好：響應時間小于1μs跟蹤速度di/dt高于50A/μs 　　
        6、霍爾傳感器模塊這種優異的動態性能為提高現代控制系統的性能提供了關鍵的基礎。與此相比普通的互感器響應時間為10-12ms，它已不能適應工作控制系統發展的需要。 　　
         7、工作頻帶寬：在0-100kHz頻率范圍內精度為1%。在0－5kHz頻率范圍內精度為0.5%。 　　
          8、測量范圍：霍爾傳感器模塊為系統產品，電流測量可達50KA，電壓測量可達6400V。 　　
           9、過載能力強：當原邊電流超負荷，模塊達到飽和，可自動保護，即使過載電流是額定值的20倍時，模塊也不會損壞。 　　
          10、模塊尺寸小，重量輕，易于安裝，它在系統中不會帶來任何損失。 　　
          11、模塊的初級與次級之間的“電容”是很弱的，在很多應用中，共模電壓的各種影響通常可以忽略，當達到幾千伏/μs的高壓變化時，模塊有自身屏蔽作用X光機維修。 　　      12、模塊的高靈敏度，使之能夠區分在“高分量”上的弱信號，例如：在幾百安的直流分量上區分出幾毫安的交流分量。 　　
           13、可靠性高：失效率：λ=0.43╳10-6/小時 　　
           14、抗外磁場*力強：在距模塊5-10cm處有一個兩倍于工作電流（2Ip）的電流所產生的磁場干擾而引起的誤差小于0.5%，這對大多數應用，抗外磁場干擾是足夠的，但對很強磁場的干擾要采取適當的措施。[