La tecnología servo (sistema auxiliar que se utiliza para control de movimiento) es sinónimo de velocidad y precisión gracias a sus diversos dispositivos de retroalimentación que permiten determinar con exactitud el valor de cada variable involucrada en el control de movimiento. Cuando se implementa correctamente, la retroalimentación posicional permite que múltiples actuadores se muevan juntos de manera sincrónica, utilicen posiciones de memoria preestablecidas y se desplacen con mayor exactitud y precisión. Tanto los codificadores ópticos, como los sensores de efecto Hall, son populares para leer la retroalimentación posicional de un motor con buena precisión; sin embargo, cada opción de retroalimentación ofrece diferentes beneficios que pueden favorecer a determinadas aplicaciones más que a otras.
En este artículo se trata la retroalimentación magnética, la cual ofrece precisión, pero también una buena relación de costo/beneficio en el posicionamiento inteligente, capaz de obtener alta sensibilidad, resistencia a altas temperaturas, repetibilidad, estabilidad y garantía de continuidad de la operación. Dentro de este esquema, el sensor Hall es un aliado.

El principio de funcionamiento del sensor Hall fue descubierto por Edwin Herbert Hall (1855-1938), un físico estadounidense que trabajó en Harvard. Descubrió el efecto que lleva su nombre en 1879, mientras trabajaba en su tesis doctoral en Física, un año antes de obtener el título.
El efecto consiste en la aparición de un campo eléctrico transversal a un conductor a través del cual circula una corriente eléctrica en presencia de un campo magnético. Los experimentos de Hall mostraron que los portadores de cargas eran partículas cargadas negativamente.
El efecto Hall implica necesariamente un material conductor a través del cual transita la corriente eléctrica y sobre la cual se ejerce una fuerza magnética de manera perpendicular. En términos prácticos, si a una placa conductora se le aplica voltaje en sus extremos, los electrones comienzan a fluir linealmente del polo negativo al positivo; sin embargo, si se le acerca un imán de forma perpendicular, las cargas positivas y negativas se envían hacia los extremos transversales y se produce así el voltaje transversal Hall (VH).
El efecto Hall está estrechamente relacionado con la fuerza de Lorentz, la cual refiere que cuando una partícula cargada está en reposo dentro de un campo magnético, esta no sufre la acción de ninguna fuerza; sin embargo, cuando la partícula se encuentra en movimiento, por estar cerca de un campo magnético experimenta la acción de dicha fuerza magnética.
Por ejemplo, mientras esté desenergizado, un cable de cobre no responde a la proximidad de un imán. Ahora bien, una vez que se enciende la fuente que provee corriente al cable, este se mueve porque reacciona a la fuerza magnética del campo en el que está sumergido.
Este efecto puede ser proporcional a la intensidad y dirección del campo magnético, o puede ser binaria, según los componentes electrónicos integrados en el paquete de detección.

El efecto Hall es ampliamente utilizado como sensor de proximidad, posición, corriente y velocidad, por lo tanto, las ventajas que ofrece a la tecnología servo son innumerables. Los sensores de efecto Hall, particularmente, suelen estar fabricados con semiconductores (silicio o germanio), por ello, miden el voltaje Hall en dos de sus caras cuando se les coloca en un campo magnético.
Estos sensores son completamente electrónicos, por lo que pueden realizar su función a la distancia; son inmunes al ruido electrónico, así como al polvo, y no tienen partes móviles. Todos estas características los hacen aún más confiables en su funcionamiento.
Existen dos tipos de detección de efecto Hall: por un lado, los sensores unipolares, que responden a un polo del imán, lo que permite realizar mediciones en solo la mitad del rango de movimiento; por otro lado, los bipolares, que responden tanto a los polos norte como sur de un imán y permiten realizar mediciones en ángulos más amplios.

Los sensores de efecto Hall pueden medir la magnitud y dirección de un campo magnético. Estos sensores son ampliamente utilizados en una variedad de campos, incluyendo la física experimental, la geología y la industria automotriz. Los vehículos tienen un número excepcional de piezas móviles y los sensores se pueden implementar para monitorear las operaciones internas.
Por tener mejor detección, se puede mejorar la eficiencia en automóviles tradicionales y vehículos eléctricos. En los autos, se utilizan para medir la velocidad de las ruedas, la posición del cigüeñal, la temperatura del motor, el flujo de combustible y la posición del acelerador, entre otras aplicaciones.

El efecto Hall también se utiliza para medir corrientes eléctricas sin necesidad de contacto directo. En comparación con otras técnicas de medición de corriente, los sensores de efecto Hall ofrecen la ventaja de no interferir con el circuito eléctrico que se está midiendo. Estos sensores se usan comúnmente en la industria electrónica y de energía para medir corrientes de alta frecuencia o alta intensidad.

El voltaje Hall generado en un material puede revelar propiedades fundamentales, como la densidad y tipo de portadores de carga (electrones o huecos). Por lo tanto, el efecto Hall es una herramienta útil en la investigación de semiconductores porque permite identificar y caracterizar nuevos materiales.

En los motores sin escobillas (‘brushless’) de corriente continua, se utilizan para determinar la posición del rotor y así controlar el tiempo de conmutación de los devanados del estator. Además, estos sensores se encuentran en los controles de joystick de muchos dispositivos, desde consolas de videojuegos hasta equipos industriales, proporcionando información precisa sobre la posición del control.

El efecto Hall también ha encontrado aplicaciones en el campo de la biomedicina. Los biosensores basados en este efecto son capaces de detectar biomoléculas magnéticas, y se utilizan en técnicas de diagnóstico médico, como la detección de bacterias o la medición de la concentración de ciertos iones.

El efecto Hall es esencial para explorar nuevas fases de la materia y entender fenómenos exóticos como la superconductividad y el aislamiento topológico.