霍尔传感器 是基于霍尔效应的磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，是由霍尔（A.H.Hall，1855-1938）于1879年在研究金属导电机理时发现的。后来人们发现半导体、导电流体等也有此效应，而且半导体的霍尔效应比金属的强得多。利用此现象制成的各种霍尔元件广泛应用于工业自动化技术、检测技术、信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的一种基本方法，通过霍尔效应实验测得的霍尔系数可以确定半导体材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等重要参数。
霍尔效应原理
霍尔效应的本质是运动带电粒子在磁场中受洛伦兹力的作用而发生偏转。当带电粒子（电子或空穴）被限制在固体材料中时，这种偏转会导致正负电荷在垂直于电流和磁场的方向上积累，从而产生额外的横向电场，即霍尔场EH。
电流IS通过N型或P型霍尔元件，磁场B的方向与电流IS方向垂直，磁场方向由内向外，对于N型半导体和P型半导体，产生的方向如下图所示。（由此可判断霍尔元件的性质——N型还是P型）。
霍尔电位差EH阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力FE等于洛伦兹力FB时，霍尔元件两侧电荷的积累达到动态平衡。
由于：FE=eEH，FB=evB，所以：eEH=eVB(1)
设样品宽度为b，厚度为d，载流子浓度为n，则：IS=nevbd(2)
从（1）和（2）我们可以得到：
霍尔电位差UH=EHb=(1/ne)(ISB/d)=RH(ISB/d)
RH=1/ne为材料的霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。
对于一个固定的霍尔元件，厚度d是固定的，KH为霍尔元件的霍尔系数，我们可以得到：
UH=KHISB(3)
即：霍尔电位差UH与电流IS、磁感应强度B成正比。
3144 霍尔传感器
3144霍尔 传感器电路图
输出有效信号为低电平，也可通过修改3144、3296电路中比较器的同相输入端和反相输入端来设计。
从信号原理可以看出，通过调节3296输出的标准电压就可以调整灵敏度，由于采用了多圈精密可调电阻对基准电压的精确调整，所以这里灵敏度的调整也是非常精确的。
3144霍尔传感器的磁场感应面为顶平面，只要有足够的磁场强度在子平面触发比较，电路中JP1的2个端子的输出电平就不会改变。也就是说，调节3296输出的参考电压，就相当于调节本模块磁场强度的触发值。磁铁离3144顶平面越近，磁场越强，3144输出的电压就越高。
编程时，请注意：
（1）如果在（1）的同时持续检测引脚的电平状态，则此电路模块相当于一个独立的按钮，需要延时20ms进行去抖动。
（2）如果接单片机外部中断，要根据具体情况选择电平触发还是边沿触发，LM393的触发边沿还是很整齐的，边沿触发效果好。
霍尔传感器引脚定义和霍尔传感器接线
正常情况下霍尔开关有棕、蓝、黑三根引线，棕蓝线分别接电源正负极，黑线接信号输出线。有NPN、PNP两种类型，需根据实际电路情况判断。
参考电路图：
霍尔传感器的输出，多数情况下是三个脚位，按照印刷的字样依次为：1脚为工作电源（VDD），2脚为地（GND），3脚为输出（OUT），如下图所示：
TO-92
SOT-23
SOT-89
四脚的霍尔传感器接线也比较常见，任意两条对角线上的脚（1、3或者2、4）都可以作为电源正负极，比如正极就是1脚，地就是3脚，另外2/4脚就是差分电压输出，不懂1234也没关系，只要选对角线上任意两脚就行。
霍尔传感器类型
霍尔传感器分为线霍尔传感器和开关霍尔传感器两种。
（1）开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器、施密特触发器和输出级组成，输出数字量。还有一种特殊形式的开关型霍尔传感器，称为钥匙锁霍尔传感器。
（2）线性霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器、射极跟随器组成，输出模拟量。
线性霍尔传感器可分为开环和闭环两种，闭环霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器，线性霍尔传感器主要用于交流、直流电流、电压的测量。
开关霍尔传感器
如下图所示，其中BNP为动作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。当施加的磁感应强度超过动作点Bnp时，传感器输出低电平。当磁感应强度降至动作点Bnp以下时，传感器输出电平不变。当磁感应强度降至释放点BRP时，传感器由低电平变为高电平。Bnp与BRP之间的滞后作用使开关动作更加可靠。
线性霍尔传感器
线性霍尔传感器主要用于交直流电流、电压测量。其输出电压与外加磁场强度呈线性关系，如下图所示，可以看出在磁感应强度B1~B2范围内有很好的线性，而当磁感应强度超过此范围时，则处于饱和状态。
霍尔传感器应用
霍尔传感器在手机中的应用
主要用于开合屏幕。合上保护壳，手机会自动进入休眠状态。翻开保护壳即可立即唤醒手机，无需点击任何按钮。
说到底还是离不开“开关”二字。在电话机中，有一个我们不怎么用却必不可少的键，没错，就是挂机键。挂机键位于放置听筒的凹槽内。当通话结束后，只要将听筒放回凹槽内，挂机键在听筒重力的作用下被压缩，从而切断通话状态。反之，当拿起听筒时，电话就处于可接通状态。
这里伸缩挂机键起到的“开/关”电话状态的功能，可以通过霍尔传感器来实现，如果在电话听筒对应的位置安装霍尔传感器，由于听筒内有磁铁，所以无论听筒离开或放回原位，传感器都可以检测到磁场的变化，从而判断电话是开机还是关机。
霍尔传感器在BLDC电机中的应用
为了弥补接触式传感器的不足，霍尔传感器得到了大力发展。霍尔传感器由于结构坚固、无接触、寿命长、功耗低、抗震、防污染、耐腐蚀等优点，被广泛应用于各类电子控制系统中。其中无刷直流电机，简称BLDC，是发展迅速、应用广泛的一种电机设备。接下来就简单介绍一下霍尔传感器在无刷直流电机转子检测中的应用。
与有刷直流电机（目前使用最广泛的三相 BLDC）不同，无刷直流电机采用电子换向。要使 BLDC 旋转起来，必须按一定顺序给定子通电。此时，我们需要知道转子的位置，以便根据通电顺序给相应的定子线圈通电。定子的位置由嵌入在定子中的霍尔传感器感测。
BLDC 电机中的霍尔传感器
通常在BLDC电机转子的旋转轨迹周围安装有3个霍尔传感器，每当转子磁极经过霍尔元件时，霍尔元件就会根据转子当前磁极的极性输出相应的高电平或低电平，从而根据3个霍尔元件产生电平的时序来判断转子的当前位置，并据此对定子绕组进行通电。
霍尔传感器测量原理
上图为NS磁极交替排列的转子剖面图。霍尔元件放置在电机的固定位置上，将霍尔元件放置在电机的定子上比较复杂，因为如果该位置不与转子磁场相切，那么霍尔元件的测量值可能无法准确反映转子的当前位置。鉴于上述原因，为了简化霍尔元件的安装，通常在电机转子上安装一块多余的磁铁，这块磁铁专门用于感应霍尔元件，以便它能起到与转子磁铁感应相同的作用。霍尔元件一般按周长放置在印刷电路板上，并配有调节盖，以便用户可以根据磁场的方向轻松调节霍尔元件的位置，使其工作最佳。
