I sensori di Hall non sono altro che trasduttori, la cui funzione consiste nel variare la propria tensione in uscita in base all’intensità del campo magnetico a cui sono esposti. Poichè questo permette loro di funzionare senza bisogno di contatto, i sensori di Hall trovano quindi vasta gamma di applicazione: vengono utilizzati per esempio come sensori di prossimità, di posizionamento, e di velocità. L’effetto che ne permette il funzionamento è proprio noto come effetto di Hall, dal nome del fisico che, nel 1879, scoprì che quando un conduttore o un semiconduttore percorso da corrente elettrica veniva introdotto perpendicolarmente in un campo magnetico era possibile misurare un voltaggio perpendicolarmente al percorso attuale.
Nella loro forma più semplice quindi, come dicevamo, i sensori di Hall operano come trasduttori analogici, che restituiscono un voltaggio; in un campo magnetico noto, diventa quindi possibile misurare la distanza dalla piastra di Hall. Se invece introduciamo gruppi di sensori, possiamo dedurre anche la posizione relativa del campo magnetico; questo perchè i sensori di Hall possono misurare la corrente che genera un campo magnetico senza interromperne il circuito. Tipicamente, i sensori di Hall vengono integrati con un magnete permanente, o un avvolgimento, posto a circondare il conduttore che deve essere misurato.
È inoltre frequente trovare i sensori di Hall combinati con circuiti che permettono al dispositivo di agire in maniera digitale – acceso-spento – e quindi come un interruttore. Oltre alle applicazioni industriali, questo è riconoscibile anche in molti dispositivi domestici: ad esempio, è tramite l’utilizzo di sensori di Hall disposti appropriatamente che le stampanti possono determinare di avere terminato la carta, o che uno sportello è rimasto aperto.
Altra tipica applicazione dei sensori di Hall è quella di misurare la velocità di alberi e ruote, come nei tachimetri, nei sistemi di accensione dei motori a combustione, o nei sistemi di frenata antiblocco. Si trovano sensori di Hall anche nei motori elettrici brushless a corrente continua, con la funzione di determinare la posizione del magnete permanente, oppure a misurare i picchi determinati da due magneti posti uniformemente su un cerchio rotante, come è necessario nel caso della regolazione della velocità dei drive dei computer.
Vista tanta abbondanza di applicazioni, com’è facile immaginare i sensori di Hall sono disponibili in un gran numero di diverse configurazioni, sensibilità e tipologie di uscita, analogica o digitale. Fra le classificazioni, una delle più comuni è quella fra sensori di Hall orientati – che devono essere disposti nella direzione del percorso dell’obiettivo, e non orientati, che non hanno tale requisito ma si dimostrano solitamente meno precisi del primo tipo sulle misurazioni molto fini. Fra i limiti dei sensori di Hall è possibile enumerare l’inerzia legata ai magneti interni (superabile con l’utilizzo di sistemi di eccitazione magnetica esterni), una distanza operativa più bassa di altre tipologie di sensori, e una resistenza minore di altri sensori alle alte temperature d’esercizio.