霍尔效应原理传感器有磁平衡式（闭环）和直放式（开环）两种，它于70年代由瑞士的LEM公司首先研制成功，它有电压模块和电流模块。霍尔原理传感器的主要特点有可以测量直流、交流及脉冲等任意波形的信号，带宽为0～100k Hz，响应时间为1 μs ，准确度可以达到1～0.1级，线性度优于0.1%等。其中闭环霍尔传感器的准确度较高，温漂较小，但相对开环霍尔传感器来说，成本较高，耗电量大，体积也大。开环霍尔传感器通过特殊设计，它的输出可以任意调整比例和零点，波形质量好，是计算机等数据采集系统与一次系统的理想的接口设备。
霍尔变换器是根据载流半导体在磁场中产生的霍尔电势为基础的。霍尔变换器的特性与所用半导体材料的类型和纯净度以及变换器的结构和制作工艺有关。霍尔变换器的主要技术特性主要有如下几点：
(1) 输入电阻和输出电阻
变换器的输入电阻和输出电阻与变换器的几何形状和材料性质有关。变换器的输入电阻和输出电阻的数值不是恒定不变的，由于变换器存在磁阻效应，它是随磁感应强度而不断增长的。
(2) 灵敏度
霍尔变换器的灵敏度是指变换器的电磁灵敏度，它表示变换器在单位磁感应强度和单位控制电流下霍尔电势的大小，它的单位为伏/安.特斯拉。霍尔变换器最大磁性灵敏度与霍尔半导体片的几何尺寸、散热条件和所选用的材料性质有关。对于同一元件，若散热条件好，则元件的最大磁性灵敏度也将有所提高。
(3) 剩余电势
在霍尔变换器里，除了霍尔电势之外，在输出电压中还存在其他几种剩余电势：
a.不等位电势
b.热电势
c.干扰电势
剩余电势依赖于变换器结构和制作工艺，它可能有几百微伏到几十毫伏。变换器的剩余电势与控制电流大小有关。剩余电势的技术指标通常以它与控制电流之比来描述。
(4) 非线性特性
霍尔变换器的线性误差与半导体材料的性质和霍尔变换器的几何尺寸有关，此外还与霍尔电极所连接的负载电阻有关。为了减少变换器的非线性对测量的影响，最简单的办法是将变换器的输出端并联一适当的负载电阻，但这样会使磁性灵敏度降低。
(5) 温度影响
霍尔变换器的霍尔系数、输入电阻、输出电阻和剩余电势都与温度有关，因此霍尔变换器存在着较大的温度误差。将一个热敏电阻并联到输入电极，或者与变换器负载相串联，可以减小温度变化对测量的影响。剩余电势由于温度变化会引起零点漂移，这种零点漂移是霍尔变换器最难以消除的一种误差。合理选择材料，改善制造工艺，尽量减小剩余电势的起始数值，是消除温度变化对剩余电势所引起的零点漂移的有效办法。
带有一次铁磁变换式的千安表是开环霍尔传感器。它以铁磁材料作为导磁体，将电磁变换器放在铁磁体的气隙内，测量多个气隙内的磁感应强度，然后总加。很明显当铁磁体部分总的磁位降远小于气隙内的磁位降时，便可以近似地确定被测电流的大小。这种仪器灵敏度较高，但线性误差较大，它只适用于被测电流不很大的场合，否则铁磁体过于庞大笨重。通常这种测量仪器所使用的霍尔变换器取偶数，制成所谓的无定向结构。图1.7表示带有两个霍尔变换器的这种型式测量装置的一次铁磁变换器和测量电路图。在此测量装置的铁心里包括两个间距相等的气隙，霍尔变换器则放在两个气隙里。如果这两个霍尔变换器的磁轴方向与气隙里磁感应强度方向一致，则它们的输出电压就正比于气隙里磁感应强度和磁场强度；在气隙较小而又均匀的情况下，也就正比于气隙里的磁位降。如果两个分段铁心的磁阻远小于气隙的磁阻，则在铁心的参数合理选择下，这两个霍尔变换器的输出电压的总和就近似地正比于被测电流。
霍尔直流比较仪（Hall Direct Current Comparator），是基于霍尔效应原理的一种闭环控制结构的直流大电流测量装置[58][59]。它的工作原理是：当被检测电路有电流流过时，气隙内的霍尔元件将有霍尔电势输出，此信号经过放大和电压-电流变换处理后，输入到反馈绕组，形成反馈电流，利用反馈绕组产生与被测电路产生的磁场方向相反的磁场，使霍尔元件输出的霍尔电势逐渐减少，直到霍尔元件达到“零磁通”检测状态。
霍尔直流比较仪的铁心有一平衡绕组，铁心气隙里的霍尔变换器仅仅作为检零装置，用来检测被测电流和平衡绕组中电流在铁心里所产生的磁势平衡状态。为了减小外磁场的影响以及被测电流不对称对磁化铁心的影响，铁心包括多个对称分布的气隙，而且每个气隙有各自的霍尔变换器、反馈系统以及相应的分段平衡绕组，以构成各自的反馈平衡系统，以保证各个铁心分段磁位降为零。这些平衡绕组的电流相互总加，由仪表指示出被测电流。四通道霍尔检零式直流比较仪的工作原理如图1.8所示。
各平衡绕组的电流总和正比于被测电流，根据安培表的读数便可以判断被测电流的大小。
