霍尔传感器为什么会有磁阻效应？

当导电材料处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受到洛伦兹力的作用发生偏转，在两端积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场和某一速度载流子的的洛伦兹力作用恰好抵消，那么大于或小于该速度的载流子将发生偏转，使得沿外加电场方向运动的载流子数量减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种。

由霍尔效应的原理知，霍尔电势的大小取决于：Rh为霍尔常数，它与半导体材质有关；I为霍尔元件的偏置电流；B为磁场强度；d为半导体材料的厚度。

在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压。

扩展资料：

磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。

用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。

霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。

电流电压传感器的最佳精度是在原边额定值条件下得到的，所以当被测电流高于电流传感器的额定值时，应选用相应大的传感器；当被测电压高于电压传感器的额定值时，应重新调整限流电阻。当被测电流低于额定值1/2以下时，为了得到最佳精度，可以使用多绕圈数的办法。

参考资料来源：百度百科——霍尔传感器

参考资料来源：百度百科——磁阻效应

当导电材料处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受到洛伦兹力的作用发生偏转，在两端积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场和某一速度载流子的的洛伦兹力作用恰好抵消，那么大于或小于该速度的载流子将发生偏转，使得沿外加电场方向运动的载流子数量减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应。

按各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。
霍尔传感器的工作原理：
霍尔电流传感器是根据霍尔原理制成的。它有两种工作方式，即磁平衡式和直式。霍尔电流传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、（次级线圈）和放大电路等组成。
3.1
直放式电流传感器（开环式）
众所周知，当电流通过一根长导线时，在导线周围将产生一磁场，这一磁场的大小与流过导线的电流成正比，它可以通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。这一信号经信号放大器放大后直接输出，一般的
额定输出标定为4V。
3.2
磁平衡式电流传感器（闭环式）
磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器，即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈，电流所产生的磁场进行补偿，
从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。
磁平衡式电流传感器的具体工作过程为：当主回路有一电流通过时，在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上，
所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通，从而获得一个补偿电流Is。
这一电流再通过多匝绕组产生磁场
，该磁场与被测电流产生的磁场正好相反，因而补偿了原来的磁场，
使霍尔器件的输
出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘
所产生的磁场相等时，Is不再增加，这时的霍尔器件起指示零磁通的作用
，此时可以通过Is来平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。
一旦磁场失去平衡，霍尔器件就有信号输出。经功率放大后，立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡，所需的时间理论上不到1μs，这是一个动态平衡的过程