霍爾元件為一半導(dǎo)體材料片，通過此材料片施加一個恒定電壓既可形成一個恒定偏移電流。如果無磁場，其輸出，即通過半導(dǎo)體材料片寬度的電壓，理論上讀數(shù)近于0；如果此偏斜的霍爾元件位于與霍爾電流成直角的磁場里，則電壓輸出與磁場強度成正比。此即為霍爾效應(yīng)。霍爾元件效應(yīng)可產(chǎn)生與普通磁通量密度強度成正比的信號。該技術(shù)的優(yōu)勢在于具有較寬的工作電壓范圍、強大輻射和傳導(dǎo)的瞬時保護，以及在單芯片解決方案里可能的高ESD標(biāo)準(zhǔn)。 半導(dǎo)體公司已通過增加收益放大器、偏置調(diào)節(jié)電路和其它的電路板如調(diào)制器和低通濾波器，改進了霍爾效應(yīng)技術(shù)。這些元件可在3到26.5 V間的電壓中操作，對于嚴(yán)格汽車環(huán)境的輻射和傳導(dǎo)瞬時特性、以及從8000 到10,000 V的ESD級別也能應(yīng)用自如。一些霍爾效應(yīng)元件可在使用時自調(diào)校，現(xiàn)在已形成的系列可編程開關(guān)、齒輪傳感器和線性裝置已極大地改善了生產(chǎn)狀況。 應(yīng)用 座式傳感器：霍爾技術(shù)是一種非接觸解決方案，在某些最復(fù)雜的系統(tǒng)中結(jié)合了最簡單的霍爾效應(yīng)元件，其典型范例是汽車的坐位感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在發(fā)生碰撞時決定司機與方向盤的接近程度，并能相應(yīng)調(diào)節(jié)空氣囊展開的力度,汽車運動時，霍爾效應(yīng)位置元件可把坐位信息傳送給控制器。發(fā)生車禍時能可靠地協(xié)助空氣囊控制器把握生死命運。最簡單的方法是采用一個可感應(yīng)兩個坐位區(qū)（近和遠）的2線單極轉(zhuǎn)換器。傳感元件既可將正確的位置信息以數(shù)字輸出方式傳送給控制器。由于汽車啟動時必須保證信息準(zhǔn)確，故傳感元件后續(xù)處理還必須能自動解碼。 在此應(yīng)用中，附于定位軌跡的座位機械結(jié)構(gòu)裝有一個由鐵金屬制成的板，該板可切斷霍爾傳感器和磁體之間的磁場。當(dāng)座位在開關(guān)與磁體間通過時，傳感器輸出的變化會告知控制器：座位軌跡已進入到哪個特別區(qū)域。如果你使用的傳感器數(shù)目足夠，你可以感測任意數(shù)目的區(qū)域。例如，如果你在每個座位軌跡上放置兩個傳感器，就可以跟蹤四個區(qū)域。 　　 霍爾輸出的編碼邏輯 　　 狀態(tài)區(qū)域1：HALL 2 OUTPUT=0 HALL 1 OUTPUT=0 狀態(tài)區(qū)域2：HALL 2 OUTPUT=0 HALL 1 OUTPUT=1 狀態(tài)區(qū)域3：HALL 2 OUTPUT=1 HALL 1 OUTPUT=1 狀態(tài)區(qū)域4：HALL 2 OUTPUT=1 HALL 1 OUTPUT=0 在其中一區(qū)域里與方向盤較近的座位將被告知控制器：空氣囊應(yīng)配以減少的力。在后部區(qū)域中與方向盤距離最遠的座位，應(yīng)要求配置更大的力?？刂破髂芙獯a兩個霍爾傳感器的輸出，以確定該位置處于四個區(qū)域中的哪個。兩個傳感器可提供一個便利的“灰色編碼”（一種編碼形式，不同于二進制和十進制）輸出。 　　 霍爾傳感器的多樣性可使你給任何的應(yīng)用都提供多種解決方案。例如，你可能需要一種高解決方案以確定座位在各個時間的位置。這時可以采用一個模擬線性霍爾傳感器滿足這一需求，此傳感器可產(chǎn)生一個與磁場強度成正比的輸出。在一個滑動的線性傳感器配置里，一個雙極磁體將在0V到5 V范圍內(nèi)形成符合設(shè)計的比例輸出。 　　 汽車?yán)锼境巳藛T的安全系統(tǒng)必須可自動調(diào)節(jié)。由于司機不需要考慮他或她與方向盤間的距離是否安全。而需注意的問題是，此系統(tǒng)能否感測司機的位置并且正確調(diào)節(jié)其位置。 　　 熱交換：并非每一項應(yīng)用都把安全性或可靠性作為其主要目標(biāo)，有時目標(biāo)會側(cè)重于節(jié)約成本。例如，可以將霍爾傳感器用于電子模塊和子系統(tǒng)中以進行安全、順利的熱交換。熱交換設(shè)計與系統(tǒng)的很多方面都有關(guān)系，其中包括電源管理、通知操作員執(zhí)行動作的的信號、系統(tǒng)能否判斷操作人員的行為，以及對操作完成的判斷能力。熱交換是工業(yè)領(lǐng)域面臨的一種典型公共問題。這種范例還有,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的硬件驅(qū)動和測試設(shè)備的模塊架。 　　 目前，許多電路卡或模塊的熱交換問題沒有起到正常的作用（如，某些系統(tǒng)只有在目標(biāo)模塊移動后才注意到其熱交換問題）。如果模塊移動時是活性的，熱交換不僅會破壞運行的。 　　 　　程序而且有可能損毀硬件。 　　 如果采用霍爾傳感器和一個簡單控制器，那么這種設(shè)計就很有預(yù)見性；初始系統(tǒng)可以響應(yīng)清除關(guān)斷或任務(wù)重排的信號。受電壓和ESD的影響將減少，最終改善終端系統(tǒng)的可靠性和收益性。 　　 采用熱交換技術(shù)時，系統(tǒng)發(fā)展商擔(dān)心啟動和關(guān)機期間能否有序地給被移動和替換的附屬系統(tǒng)提供電源。最普通的技術(shù)是人工排序接口連接器上的接觸片，以便接地片或公共片最后斷開或首先接入。然而，隨著系統(tǒng)和子系統(tǒng)越來越復(fù)雜，IC越來越小以及產(chǎn)品的ESD敏感度的增加，該方法越來越不理想。 　　 利用Allegro公司的霍爾元件是一種較佳的選擇方案，其具有超靈敏感應(yīng)、低功耗、用于A3212裝置的采樣算法和LED（其容許子系統(tǒng)的熱交換有更多的預(yù)性方法）。這些裝置能對磁場的出現(xiàn)做出響應(yīng)，并有開漏的邏輯電平輸出。霍爾器件所需的動態(tài)功耗極低，非常適合有能量功耗要求的工作環(huán)境。 　　 霍爾元件使得主系統(tǒng)可在任何動作發(fā)生前，獲知抽取和\或插入的意向。元件可檢測到激活程序的意向和實際完成情況。而且你可通過利用霍爾裝置出現(xiàn)的變化，甚至可在主系統(tǒng)對某個新子系統(tǒng)響應(yīng)之前確定某些特性。 　　 每個槽或溝都有含有霍爾裝置的電路板安裝于相應(yīng)的底座上，該底座為包含各種控制器、硬驅(qū)動器和網(wǎng)絡(luò)接口卡的服務(wù)器，并且底座里的每個槽都有一個帶磁體的鉸鏈蓋，其內(nèi)部包含有霍爾裝置。當(dāng)蓋打開時，霍爾裝置可感應(yīng)磁場的變化（表現(xiàn)為其輸出的邏輯狀態(tài)變化），并發(fā)信號給未決行動的主機。 　　 當(dāng)蓋子被提起，且目標(biāo)子系統(tǒng)已實際撤退時，系統(tǒng)控制器可把裝置移離控制線并重新定位其動作。如果是一個線性卡,則此通道內(nèi)的相關(guān)槽將被從控制線上移離。如果服務(wù)器內(nèi)是硬驅(qū)動，運行的所有程序和數(shù)據(jù)文檔將被鎖定以阻止訪問和惡化。當(dāng)安裝了替換模塊且其蓋子返回到其閉合位置時，霍爾裝置可感測到磁場狀態(tài)的變化并發(fā)信號給系統(tǒng)主機通知程序已完成。 　　 在相似的應(yīng)用過程中，此磁體被包含在一螺旋起重機的把手中，用于保證槽中的模塊或子系統(tǒng)處于主底座的槽中。當(dāng)把手轉(zhuǎn)換到允許模塊松開時，霍爾裝置可感應(yīng)磁場中的變化并發(fā)信號給計劃的主控制器以去除模塊或子系統(tǒng)。 　　 采用這種方法，可以有足夠的時間將模塊功能重新分配給系統(tǒng)中的其它模塊或者結(jié)束服務(wù)，且模塊的電源有充分時間依次斷開。由于把手中磁體距相關(guān)霍爾裝置的距離很近，可使磁體強度很小，從而可以確保到磁中介記錄系統(tǒng)（如硬盤驅(qū)動）無崩潰的風(fēng)險。 當(dāng)新模塊已安裝在槽中時，用螺絲擰緊既可確保模塊的安全，并且需要將把手彈回到安全位置。而當(dāng)把手裝載時，磁場將產(chǎn)生另一種變化，并且發(fā)信號給完成了處理過程的底座主機，使該模塊槽通電并初始化。在兩種情況下，都可用單色或雙色LED 發(fā)信號執(zhí)行過程中的每一步。 　　 結(jié)論 　　 霍爾效應(yīng)元件產(chǎn)品高度可靠且相對便宜。雖然感應(yīng)目標(biāo)可能不能一直像座位傳感器一樣至關(guān)重要，但如果有自動感應(yīng)要求，此種解決方案還是上佳之選。