L'effet Hall tire son nom du scientifique E. G. Hall, qui l'a découvert en 1879 alors qu'il travaillait avec de fines plaques d'or. L'effet est l'apparition d'une tension lorsqu'une plaque conductrice est placée dans un champ magnétique. Cette tension est appelée tension de Hall. L'application industrielle de cet effet n'est devenue possible que 75 ans après la découverte, lorsque des films semi-conducteurs dotés de certaines propriétés ont commencé à être produits. C'est ainsi qu'est apparu le capteur Hall dont le principe de fonctionnement repose sur l'effet du même nom. Ce capteur est un appareil de mesure de l'intensité du champ magnétique. De nombreux autres appareils sont également créés sur sa base: capteurs de déplacement angulaire et linéaire, de champ magnétique, de courant, de débit, etc. Le capteur Hall présente un certain nombre d'avantages, grâce auxquels il s'est répandu. Premièrement, l'actionnement sans contact élimine l'usure mécanique. Deuxièmement, il est facile à utiliser à un coût relativement faible. Troisièmement, l'appareil a une petite taille. Quatrièmement, une modification de la fréquence de réponse n'entraîne pas de décalage au moment même de la mesure. Cinquièmement, le signal électrique du capteur n'a pas de caractère de rafale, et lorsqu'il est allumé immédiatementprend une valeur constante. Ses autres avantages sont les suivants: transmission du signal sans distorsion, nature sans contact de la transmission du signal elle-même, durée de vie pratiquement illimitée, large plage de fréquences, etc. Cependant, il a aussi ses inconvénients, dont les principaux sont la sensibilité aux interférences électromagnétiques dans le circuit d'alimentation et les changements de température.
Le principe de fonctionnement du capteur Hall. Le capteur Hall est une structure à fente avec un semi-conducteur d'un côté et un aimant permanent de l'autre. Lorsqu'un courant circule dans un champ magnétique, une force agit sur les électrons dont le vecteur est perpendiculaire à la fois au courant et au champ. Dans ce cas, une différence de potentiel apparaît sur les côtés de la plaque. Dans l'espace du capteur, il y a un écran à travers lequel les lignes de force sont fermées. Il empêche la formation d'une différence de potentiel sur la plaque. S'il n'y a pas d'écran dans l'entrefer, sous l'action d'un champ magnétique, une différence de potentiel sera supprimée de la plaque semi-conductrice. Lorsque l'écran (pale du rotor) passe à travers l'espace, l'induction sur le circuit intégré sera nulle et une tension apparaîtra à la sortie.
Le capteur à effet Hall et les appareils basés sur celui-ci sont très largement utilisés dans l'aviation, l'automobile, l'instrumentation et de nombreuses autres industries. Ils sont produits par des sociétés bien connues telles que Siemens, Micronas Intermetall, Honeywell, Melexis, Analog Device et bien d'autres.
La plus courante est la soi-disant cléCapteur Hall, dont la sortie change l'état logique si le champ magnétique dépasse une certaine valeur. Ces capteurs sont particulièrement largement utilisés dans les moteurs électriques sans balais en tant que capteurs de position du rotor (RPS). Les capteurs à logique Hall sont utilisés dans les dispositifs de synchronisation, les systèmes d'allumage, les lecteurs de cartes magnétiques, les clés, les relais sans contact, etc. Les capteurs linéaires intégrés sont largement utilisés pour mesurer le déplacement linéaire ou angulaire et le courant électrique.
