ホール素子

ホール素子は、電流を流した導体又は半導体へ電流と直交する磁界を加えると、両方に直交する方向へ電圧が生じるホール効果を利用して、磁束密度を電圧へ変換する素子です。

■ 試験で押さえるポイント

• ホール電圧は、一定条件では素子へ流す電流と磁束密度に比例し、磁界の向きを逆にすると極性も反転するため、磁界の強さと方向を検出できます。

• 磁石と組み合わせた位置・近接・回転検出、導線周囲の磁界を使う非接触電流測定、ブラシレスDCモーターの回転子位置検出に使います。

• コイルの電磁誘導と違い、磁束が時間変化しない直流磁界も検出できます。一方、オフセット、温度、外来磁界の補正が必要です。

• ホール素子は基本的な変換素子で、増幅器、温度補償、しきい値判定器を内蔵してデジタル出力する製品は一般にホールセンサー又はホールICと呼ばれます。

■ 選択肢での判断ポイント

電流と磁界に直交するホール電圧、静止した磁界も検出可能という特徴を押さえます。光の遮断や物体のひずみを使う素子ではありません。

例: 感度5mV/mTのホールセンサーへ20mTの磁界を加え、オフセットを無視すると、出力変化は$5\times20=100\,\mathrm{mV}$です。