金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这个现象称为霍尔效应。

如图3.59（a）所示，将厚度为d（厚度d远远小于薄片的宽度和长度）的N型半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，在薄片左右两端通以控制电流I，那么，半导体中的载流子（电子）将沿着与电流I相反的方向运动。由于外磁场B的作用，使电子受到磁场力FL发生偏转，结果在半导体的后端面上电子积累带负电，而前端面缺少电子带正电，在前后端面间形成电场。该电场产生的电场力FE阻止电子继续偏转。当FE和FL相等时，电子积累达到动态平衡，这时在半导体前后两端面之间，即垂直于电流和磁场的方向上的电场称为霍尔电场EH，相应的电动势称为霍尔电动势UH，则

式中　RH——霍尔系数，反映霍尔效应的强弱程度，由载流材料的性质决定；

KH——灵敏度系数，反映在单位磁感应强度和单位控制电流时霍尔电动势的大小，与载流材料的物理性质和几何尺寸有关；

d——半导体薄片厚度；

B——磁场磁感应强度；

I——控制电流；

α——磁场与薄片法线的夹角。(www.daowen.com)

霍尔传感器的表示符号如图3.59（b）所示。

图3.59　霍尔效应原理图

霍尔传感器与磁感应传感器不同之处在于：

（1）测量的物理量不同

磁感应传感器的工作原理是导体切割磁力线或磁通量变化产生感应电动势，因此，磁感应传感器适合动态测量；霍尔传感器可在静止状态下感受磁场，因此，既可测量动态信号，也可测量静态信号，还可测量磁场强度。

（2）传感器的类型不同

磁感应传感器是能量转换型传感器，即传感器本身不需要外部供电电源；霍尔传感器是能量控制型传感器，需要通以控制电流才能产生霍尔电动势，因此，功耗比磁感应传感器大。

基于霍尔效应工作的半导体器件，称为霍尔元件。目前，常用的霍尔元件材料有锗（Ge）、硅（Si）、锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）、砷化镓（GaAs）等高电阻率半导体材料。