霍爾效應(yīng)定義了磁場和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系，當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的作用力，從而在垂直于導(dǎo)體與磁感線的兩個(gè)方向。上產(chǎn)生電勢(shì)差。根據(jù)這種磁電效應(yīng)，并且伴隨著高強(qiáng)度高穩(wěn)定性磁體和工作于小電壓輸出的信號(hào)調(diào)節(jié)電路的發(fā)展，霍爾元件開始大規(guī)模、廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。伴隨之汽車電子的不斷發(fā)展，位置傳感器開始應(yīng)用到自動(dòng)變速箱控制器中，通過檢測在自動(dòng)換檔過程中換檔撥叉的實(shí)際位置以確定是否換檔成功。

霍爾效應(yīng)原理
霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場?；魻栃?yīng)的原理如圖1所示，當(dāng)通電介質(zhì)處于垂直于電流方向的磁場時(shí)，此時(shí)電流方向?yàn)閄軸正方向，磁場方向?yàn)閆軸正方向，用電壓表可以測量出介質(zhì)Y方向兩側(cè)產(chǎn)生的電勢(shì)差VH。

 
根據(jù)霍爾效應(yīng)制作出來的位置傳感器示意圖如下，VDD于霍爾板的磁通量成正比例關(guān)系，而變速箱在生產(chǎn)標(biāo)定過程中將換檔撥叉的位置以及輸出電壓的大小按照一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系存儲(chǔ)在變速箱控制器內(nèi)。

關(guān)鍵技術(shù)
在整車的實(shí)際應(yīng)用中，變速箱控制器獲得位置傳感器的輸出電壓Vout通過查詢存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可知換檔撥叉的精確位置，以此來判斷是否換檔成功。

通常情況下，變速器內(nèi)的位置傳感器不只一個(gè)，如上圖共有六個(gè)霍爾傳感器(四個(gè)位置傳感器和兩個(gè)速度傳感器)，這就對(duì)各自的相對(duì)位置有嚴(yán)格的要求，因?yàn)槿绻噜弮蓚€(gè)傳感器的感應(yīng)區(qū)域重疊的話就會(huì)有干擾，這對(duì)變速箱的設(shè)計(jì)提出了一定要求。另外，霍爾元件在變速箱中的輸出電壓一般都比較小，僅達(dá)到毫伏量級(jí)，這就需要電路中的集成小信號(hào)放大、濾波等功能，現(xiàn)代大規(guī)模集成電路滿足了此要求。

霍爾被廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域，相應(yīng)的霍爾元件通過檢測磁場變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，可用于監(jiān)視和測量汽車各部件運(yùn)行參數(shù)的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉(zhuǎn)速等等，并可將這些變量進(jìn)行二次變換：可測量壓力、質(zhì)量、液位、流速、流量等?；魻柶骷敵隽恐苯优c電控單元接口，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測。如今的霍爾器件都可承受一定的振動(dòng)，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi)工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應(yīng)汽車的惡劣工作環(huán)境。