各種形式的傳感是許多應用的基礎。它總是涉及一種充當傳感器的材料，將一種屬性轉換為另一種屬性。在電子產品中，傳感元件的物理特性會因傳感作用而發生變化，例如其電阻或電抗，從而可以測量電流或電壓的變化。

霍爾效應

1879 年，Edwin Hall 發現，當電流沿一個方向流動的導體或半導體垂直于磁場引入時，可以在與電流路徑成直角的位置測量電壓。眾所周知，霍爾效應是由帶電粒子（如電子）響應電場和磁場相互作用而產生的。

應用于傳感器的霍爾效應表現為導體兩端必須存在恒定電流的可測量電壓差，或者表現為恒定電壓必須流過的導體兩端的可測量電流差（圖 1） . 電壓差與磁場強度成正比。這意味著霍爾效應可以以兩種非常具體的方式使用，即使兩種情況下的潛在效果是相同的。

1. 就傳感器而言，霍爾效應要么是必須存在恒定電流的導體兩端的可測量電壓差，要么是必須流過恒定電壓的導體兩端的可測量電流差。

相對于背景噪聲，由場變化引起的信號電平很小（范圍為 µV）。因此，它需要非常復雜的信號路徑才能使用它。

該效應實際上是洛倫茲力使用的延伸，它描述了由于電磁場變化而在點電荷上的電場力和磁力之間的相互作用。

簡單來說，在霍爾效應的情況下，洛倫茲力描述了磁場對帶電粒子的影響，特別是當它通過暴露在磁場中的導體時它將被迫采取的方向。物理運動會在導體表面產生或多或少的電荷，從而產生稱為霍爾電壓的電位差。

霍爾效應電流感應

霍爾效應取決于磁場這一事實意味著它可以用作非接觸式技術。因此，它是非侵入式的，與最常見的電流檢測方式不同，后者包括使用低值電阻器作為分流器并測量其上的電壓降。使用霍爾效應進行電流測量在大功率應用中具有固有的魯棒性，因為它不依賴地電位作為參考。

對于傳統的霍爾效應電流傳感器，這意味著將傳感器垂直于磁場放置，并使用一個集中器，通常是一個鐵磁芯，形狀為環形或方形，放置在承載待測電流的導體周圍。傳感器通常會保持在鐵磁芯兩端之間形成的小氣隙中。

2. 這是傳統霍爾效應和霍爾 IMC 電流傳感器如何定位的比較。

對于 IMC-Hall 電流傳感器，傳感元件與電流平行放置。在這種情況下，不需要鐵磁芯；但是，可能需要屏蔽來抗串擾。這意味著只需將傳感器放置在母線或 PCB 軌道上，它就可以用來測量流過母線或 PCB 軌道的電流。

從根本上說，由于霍爾效應而檢測到的是電流產生的磁場，而不是電流本身。

霍爾效應位置傳感

相同的原理可用于檢測磁場的存在、不存在或接近。有效地，可以檢測、放大和處理傳感器頂部磁鐵運動產生的霍爾電壓。這提供了使用霍爾效應來檢測物體相對于傳感器的位置甚至方向的機會。

在簡單的應用程序中，這可能相對粗糙，例如在筆記本電腦打開或關閉時。或者，當它用于檢測線性運動或旋轉時，它可能會更復雜，例如可移動物體的位置變化。在這方面，使用霍爾效應進行位置傳感比用作電流傳感器更通用。

3. 使用霍爾效應進行位置傳感比用作電流傳感器用途廣泛得多。

集成磁集中器 (IMC)

大多數霍爾效應傳感器的缺點之一與效應的工作方式有關，即用于感測場的霍爾板僅限于一個軸。

為了解決這個缺點，邁來芯開發了集成磁集中器 (IMC)，它使霍爾效應更加靈活。IMC 允許霍爾效應傳感器在保持平面的同時檢測來自 X、Y 和 Z 軸的磁場。因此，應用的好處是多方面的，包括傳感器方向的靈活性。

4. 集成磁集中器允許霍爾效應傳感器在保持平面的同時檢測來自 X、Y 和 Z 軸的磁場。

汽車應用中的霍爾效應傳感

隨著 IMC 技術的加入，汽車行業的許多應用都可以使用霍爾效應。通過三個維度的操作，霍爾效應傳感器可用于檢測踏板的位置、轉向柱的轉動和制動桿的狀態，以及電動座椅的位置。

它還可以在引擎蓋下應用，以監測運動部件（如泵和電機），以及測量動力總成電氣化部件（如逆變器、電池監測系統 (BMS) 或車載電源）消耗的電流。車載充電器（OBC）。