Pertama kali efek Hall ditemukan oleh Dr. Edwin Hall pada tahun 1879 ketika beliau sedang mengambil gelar doktoralnya di Universitas Johns Hopkins di Baltimore. Dr. Hall menemukan bahwa jika sebuah magnet diletakkan dan medan magnet tersebut tegak lurus dengan suatu permukaan pelat emas yang dialiri arus, maka timbul beda potensial pada ujung – ujung yang berlawanan. Beliau menemukan bahwa tegangan yang terjadi sebanding dengan besarnya arus yang mengalir dan densitas fluks atau induksi magnet yang tegak lurus terhadap pelat. Walaupun eksperimen hall berhasil dan dapat diterima pada saat itu, belum ada aplikasi yang menggunakan efek Hall sampai 70 tahun setelahnya.
Gambar 1. Efek Hall pada konduktor tanpa medan magnet
2.1 Prinsip Kerja Efek Hall
Gaya Lorentz adalah prinsip kerja utama dari efek Hall. Sebuah penghantar konduktor berbentuk pelat dialiri arus I, seperti gambar 2 terlihat bahwa muatan positif bergerak ke arah kanan menuju kutub negatif dari sumber arus, sedangkan muatan negatif bergerak lurus kearah kiri menuju kutub positif sumber arus. Oleh karena itu tidak ada beda potensial pada ujung-ujung pelat konduktor. Bila pelat penghantar diberi medan magnet, seperti gambar 2, yang arahnya tegak lurus arus kearah dalam, maka muatan pada pelat konduktor akan mengalami gaya Lorentz sebesar 
. Muatan positif akan mengalami gaya Lorentz ke arah atas seperti gambar 2. (a), maka pada bagian atas pelat konduktor seolah -olah akan berjajar muatan positif (kutub positif), sedangkan muatan negatif akan mengalami gaya Lorentz ke arah bawah seperti gambar 2 (b), maka pada bagian bawah pelat konduktor seolah - olah akan berjajar muatan negatif (kutub negatif). Oleh karena itu akan timbul medan listrik dan beda potensial pada penghantar. Besarnya beda potensial ini merupakan tegangan Hall (VH) nilai VH ini dapat dinyatakan dengan
. Muatan positif akan mengalami gaya Lorentz ke arah atas seperti gambar 2. (a), maka pada bagian atas pelat konduktor seolah -olah akan berjajar muatan positif (kutub positif), sedangkan muatan negatif akan mengalami gaya Lorentz ke arah bawah seperti gambar 2 (b), maka pada bagian bawah pelat konduktor seolah - olah akan berjajar muatan negatif (kutub negatif). Oleh karena itu akan timbul medan listrik dan beda potensial pada penghantar. Besarnya beda potensial ini merupakan tegangan Hall (VH) nilai VH ini dapat dinyatakan dengan
Dengan I adalah arus listrik yang mengalir pada konduktor (Ampere), B besarnya medan magnet (Tesla), n densitas muatan, q besarnya muatan (Coloumb), dan w tebal pelat penghantar (meter). Semua peralatan efek Hall diaktifkan oleh adanya medan magnet. Medan magnet mempunyai dua karakteristik yang penting, densitas-fluk dan polaritas. Kebanyakan dari saklar digital efek Hall dirancang akan mati jika tidak ada medan magnet (rangkaian terbuka pada keluaran). Saklar akan aktif jika hanya dikenai medan magnet yang memiliki densitas yang cukup dan arah yang tepat. Untuk mengoperasikannya, garis flux magnet harus tegak lurus pada permukaan paket sensor, dan harus memiliki polaritas yang tepat. salah satu contoh sensor efek Hall adalah IC efek hall dengan tipe UGN3503 yang merupakan tipe sensor efek Hall linier. IC ini memiliki 3 pena komponen internal terdiri dari elemen sensor efek Hall, amplifier dan buffer, semuanya dalam satu chip. Sensor ini memberikan tegangan keluaran yang sebanding dengan densitas medan magnet. Keluaran sensor pada saat medan magnet masukkannya 0 gauss adalah setengah dari Vcc. Untuk medan positif (kutub selatan), semakin besar medan maka tegangan keluarannya juga semakin besar dan untuk medan negative (kutub utara) semakin besar medan maka tegangan keluarannya akan semakin kecil. Tegangan Hall adalah tegangan low-level signal yaitu 30 mV dalam keadaaan ada medan magnet sebesar 1 gauss. Oleh karena itu dalam aplikasinya dibutuhkan amplifier untuk menguatkan sinyal tegangan hall agar bisa diproses ke tahap berikutnya seperti ADC (analog to digital converter).
2.2 Analog Output Sensor
Adanya kutub medan magnet yang berbeda menyebabkan output dari amplifier berbeda pula, bisa positif dan negatif. Oleh karena itu dibutuhkan power supply positif dan negatif. Untuk menghindari kebutuhan dari power supply ini, maka nilai offset atau bias dibuat dalam differensial amplifier. Ketika tidak ada medan magnet output tegangan tidak nol, ini disebut sebagai null voltage. Nilai inilah yang menjadi standar nol dari sensor hall. Ketika ada medan magnet positif, tegangan output naik dari null voltage. Sebaliknya, ketika ada medan magnet negatif, tegangan output menurun dari null voltage, tetapi sisanya positif.
