霍尔传感器原理主要基于霍尔效应。
当半导体薄片（也称为霍尔元件）被置于磁感应强度为B的磁场中，且磁场方向垂直于薄片时，如果有电流I流过这片薄片，那么在垂直于电流和磁场的方向上会产生一个电动势eh，这个现象就被称为霍尔效应。这个电动势eh就是霍尔电势。当激励电流I从霍尔元件的a、b端流入，而磁场B由正上方作用于薄片时，电子e的运动方向与电流方向相反。这些电子会受到洛伦兹力FL的作用，从而向内侧偏移。这种偏移会在薄片的c、d方向形成电子的堆积，进而在c、d方向的端面之间产生一个电场E。电子积累得越多，电场E也越大，最终在c、d方向的端面之间建立的电动势EH就是霍尔电势。实验结果表明，流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片上的磁场强度B越强，霍尔电势也就越高。另外，如果磁场方向相反，霍尔电势的方向也会随之改变。因此，霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。
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