霍尔效应是什么：一块通电半导体在磁场里发生了什么
霍尔效应这个名字听着玄乎，道理其实很朴素。给一块半导体通上电流，再把它放进磁场里，电子在磁场里跑的时候会受到洛伦兹力往侧面偏，跑着跑着就在材料的两侧堆出电位差，这个电位差就叫霍尔电压。1879年霍尔发现这个现象的时候用的还是金属箔，效果很微弱，后来人们发现半导体的霍尔效应比金属强得多，这东西才真正有了实用价值。
霍尔电压跟磁场强度和电流成正比，跟材料厚度成反比。公式不用背，记住一个点就行：霍尔电压反映的是磁场强弱。反过来用，只要能测出霍尔电压，就知道磁场有多强，或者磁铁离得有多远。所有霍尔传感器都是围绕这个原理做文章的。
霍尔传感器分两类，线性型和开关型。线性型输出电压跟磁场强度成正比，典型应用是电流检测，导线穿过磁环，电流产生的磁场被磁环聚到气隙里，霍尔元件贴在气隙处，输出信号一放大，不接触导线就能测电流，钳形表就是这么干的。开关型就是阈值判断，磁场强过某个值输出翻转，低于另一个值再翻回来，中间有个迟滞区间，防止在临界点上抖动。霍尔接近开关、手机皮套检测、笔记本的合盖休眠，用的都是开关型。
霍尔器件最大的优点是非接触、无磨损、寿命长，而且不怕脏，灰尘油污对它没影响，这点比光电开关强。缺点是量程小、怕强磁干扰，灵敏度受温度影响也明显，好点的芯片会内置温度补偿。选型的时候重点看灵敏度、工作温度范围和输出形式，测电流用线性高精度的，做位置检测用开关型带迟滞的。
工程上用霍尔器件还有几个细节要注意。磁铁的材质和尺寸直接影响磁场强度，钕铁硼比铁氧体强不少，磁铁离传感器的距离要留出余量，别贴着极限距离用。安装方向也有讲究，传感器正面感应垂直于表面的磁场，侧面感应平行磁场，装反了等于白装。还有，汽车电子里霍尔用得特别多，转速传感器、方向盘转角、电流检测都是它，可靠性是常年验证过的，设计电路的时候不妨多参考车规方案。
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