哪些是霍尔效应？
霍尔效应是由带电粒子（如电子）相应电场和磁场的互相作用导致的。更为形象生动的你们可以看下边这个霍尔效应原理动漫图。
霍尔效应原理动图画来始于内网
霍尔效应原理
当导电池联接到带有电瓶的电路时，电压开始流动。电载荷体将顺着从板的一端到另一端的线性路径。电荷自旋的运动造成磁场的形成。当磁极紧靠板放置时，电荷自旋的磁场会发生畸变。这搅乱了电荷自旋的直线流动。搅乱电荷自旋流动方向的力称为洛伦兹力。
因为电荷自旋磁场的畸变，带负电的电子将偏转入板的两侧，而带正电的空穴将偏转入板的另左侧。在板的一侧之间会形成一个电位差，称为霍尔电流，可以用仪表检测。
霍尔效应和洛伦兹力，红色箭头B表示垂直穿过导电池的磁场霍尔效应原理表明：当将载流导体或半导体引入垂直磁场时，可以在电压路径成直角的位置检测电流。霍尔电流表示为VH由公式给出：
霍尔电流公式
VH是导电池上的霍尔电流
I是流过传感的电压
B是磁场硬度
q是电荷
n是每单位容积的电荷自旋的数目
d是传感的长度
霍尔效应传感原理
当传感周围的磁路密度超过某个预设阀值时，传感会检查到它并形成称为霍尔电流VH的输出电流。具体的原理如右图所示。
霍尔效应传感基本上由一块薄薄的圆形p型半导体材料组成，比如钙钛矿(GaAs)、锑化铟(InSb)或砷化铟(InAs)，其自身通过连续电压。
霍尔效应传感原理图当霍尔效应传感放置在磁场中时，铁损量线对半导体材料施加一个力，使栅极、电子和空穴偏转入半导体板的任右边。电荷自旋的这些运动是它们穿过半导体材料时所经历的磁力的结果。当这种电子和空穴向侧面联通时，因为这种电荷自旋的积累，在半导体材料的一侧之间会形成电位差。之后，电子通过半导体材料的运动遭到与其成直角的外部磁场的影响，这些影响在扁平圆形材料中更大。霍尔效应提供有关磁体类型和磁场大小的信息。诸如霍尔效应公式，北极会使设备形成电流输出，而南极则不会形成任何影响。一般霍尔效应公式，霍尔效应传感和开关设计为在不存在磁场时处于“关闭”状态（开路状态）。它们只有在遭到足够硬度和极性的磁场时就会“打开”（闭路条件）。
霍尔效应传感
在最简单的方式中，传感作为模拟传感工作，直接返回电流。在已知磁场的情况下，可以确定其与霍尔板的距离。使用传感组，可以推论出磁极的相对位置。
一般，霍尔效应传感与容许设备以数字（开/关）模式运行的电路相结合，而且在此配置中可能被称为开关。右图为包含两个吸铁石的轮子经过霍尔效应传感，可以显著的见到灯的变化。
包含两个吸铁石的轮子经过霍尔效应传感
霍尔效应传感
大多数霍尔效应元件不能直接切换小型电气负载，由于它们的输出驱动能力十分小，大概为10到20mA。对于大电压负载，在输出中添加一个基极开路（电压吸收）NPN晶体管。如右图所示：
该晶体管在其饱和区域中作为NPN灌电压开关工作，只要施加的磁路密度低于“ON”预设点的磁路密度，都会将输出端子短接到地。输出开关晶体管可以是发射极开路晶体管、集电极开路晶体管配置或二者都提供单端输出类型配置，该配置可以吸收足够的电压以直接驱动许多负载，包括熔断器、电机、LED和灯。
典型的霍尔效应开关图霍尔效应传感可提供线性或数字输出。线性（模拟）传感的输出讯号直接取自运算放大器的输出，输出电流与通过霍尔传感的磁场成反比。该输出霍尔电流为：
霍尔电流公式图
VH是以伏特为单位的霍尔电流
RH是霍尔效应系数
I是流过传感的电压，单位为安培
t是传感的长度，单位为mm
B是特斯拉的磁路量密度
线性或模拟传感提供连续的电流输出，该输出随强磁场降低而随着弱磁场降低。在线性输出霍尔效应传感中，随着磁场硬度的降低，来自放大器的输出讯号也会降低，直至它开始因施加电源的限制而饱和。磁场的任何额外降低都不会对输出形成影响，但会使其愈发饱和。
霍尔传感检测方式--磁场的运动路径
霍尔效应传感由磁场激活，在许多应用中，该设备可以通过联接到联通轴或设备的单个永磁体来操作。有许多不同类型的吸铁石运动，比如“正面”、“侧身”、“推拉”或“推-推”等感应运动。
使用每种类型的配置，以确保最大灵敏度，铁损线必须一直垂直于设备的感应区域，但是必须具有正确的极性。据悉，为了确保线性，须要高场强吸铁石，便于为所需的运动形成较大的场强变化。检查磁场有多种可能的运动路径，以下是使用单个磁极的两种更常见的传感器配置：正面测量和侧向测量。1、霍尔传感检测方式--正面测量顾名思义，“正面测量”要求磁场垂直于霍尔效应传感器设备，但是为了检查，它直接朝向有源面接近传感。一种“正面”的方式。
这些正面方式会形成一个输出讯号VH，它在线性元件中表示磁场硬度，即磁路量密度，它是距霍尔效应传感的距离的函数。距离越近，磁场越强，输出电流越大，反之亦然。线性元件还可以分辨正磁场和负磁场。非线性装置可以在远离吸铁石的预设气隙距离处触发输出“ON”，以指示位置测量。2、霍尔传感检测方式--侧身测量第二种传感器配置是“横向检查”。这须要在霍尔效应器件的表面上纵向联通吸铁石。当磁场在固定气隙距离内穿过霍尔器件的表面时，侧向或掠过检查对于测量磁场的存在很有用，比如，估算旋转吸铁石或马达的旋转速率。
依据磁场通过传感零场中心线时的位置，可以形成表示正输出和负输出的线性输出电流。这容许定向运动监测，它可以是垂直的也可以是水平的。
霍尔传感--位置测量器
依据设备的类型（无论是数字的还是线性的），有许多不同的方式可以将霍尔效应传感联接到电气和电子电路。一个特别简单且便于建立的实例如右图：
位置测量器当不存在磁场（0）时，正面位置测量器将“关闭”。当永磁体北极（正高斯）垂直联通到霍尔效应传感的有效区域时，设备将“打开”并照亮LED。一旦切换“ON”，霍尔效应传感将保持“ON”。
霍尔传感异同点
优点1.霍尔效应传感可以用作电子开关。
这些开关的成本高于机械开关，但是更可靠。
它的工作频度最高可达100kHz。
它不会遭到触点回调的影响，由于使用了具有滞后功能的固态开关而不是机械触点。
因为传感采用密封包装，因而不会遭到环境污染物的影响。因而，它可以在恶劣的条件下使用。
2.对于线性传感（用于磁场硬度检测），霍尔效应传感：
可以检测范围广泛的磁场
可以检测南极或北极磁场
可以是平的
缺点
霍尔效应传感提供的检测精度远高于磁路门磁力计或基于磁阻的传感。据悉，霍尔效应传感甩尾显着，须要补偿。