Hall Etkili pensampermetreler, kilohertz (1.000 Hz) aralığına kadar ac ve dc akımını ölçebilir. Akım transformatörü türleri gibi Hall Etkili pensampermetreler de ölçülmekte olan iletkeni çevreleyen manyetik alanı yoğunlaştırmak için sert demir çeneler kullanır.

Akım transformatörü pensampermetrelerinin aksine, çeneler bakır tellerle sarılmaz. Bunun yerine iletken tarafından oluşturulan manyetik alan, çeneler iletkenin etrafına sabitlendikten sonra çekirdekteki bir veya daha fazla boşluğa odaklanır. Hall Etkili pensampermetrenin çene uçlarının buluştuğu noktaya dikkat edin.

Hall Etkili pensampermetrenin çene uçlarının buluştuğu noktada bir boşluk vardır. Boşluk, manyetik alanın (manyetik akı olarak da bilinir) sıçraması gereken bir hava boşluğu oluşturur. Bu boşluk, çekirdeğin doygunlaştırılamaması için manyetik akıyı sınırlar.

Buna karşılık olarak, kapalıyken yalnızca ac akım transformatörü pensinin çeneleri arasında boşluk yoktur. Açıldığında çenelerin uçlarının çıplak metal çekirdek yüzlerine sahip olduğu görülür.

İnce plastik kaplamaya sahip bu boşlukta Hall Etkisi sensörü olarak bilinen bir yarı iletken bulunur. Bu, manyetik alanlara (burada ölçülen iletkenin veya telin manyetik alanı) yanıt verirken çıkış gerilimini değiştiren bir transdüserdir. Amacı, manyetik akıyı doğrudan ölçmektir. Ardından sensörden gelen çıkış gerilimi, pensin çenelerinin içinde bulunan iletkenden geçen akımı gösterecek şekilde yükseltilir ve ölçeklendirilir.

Hall Etkili pensampermetrelerin çalışma şekli

İletkenin içinden geçen akım ölçülürken, Hall Etkili pensampermetrenin çeneleri tarafından oluşturulan demir çekirdek, manyetik alanın daha kolay bir şekilde (havadan bile) geçmesine olanak tanır.

Manyetik alan (akı) çenenin uçlarındaki küçük hava boşluğuna geldiğinde, alan bu boşluğu atlamalıdır. Boşluk küçük olduğu için alan, boşlukta yoğunlaşmaya devam eder. Boşlukta bulunan Hall Etkisi sensörü, boşluktaki manyetik akıyla orantılı olan bir gerilim üretir ve pens bunu akım ölçümüne çevirir.

Hall Etkili cihazlarda, dc manyetik alanlar da sürekli mıknatısın demire yapışması gibi çekirdekte yoğunlaşır. Dünyanın dc manyetik alanı ve ölçüm bölgesine yakın başka manyetik alanların bulunması olasılığı nedeniyle, bu pensler ofsetleri ortadan kaldırmak için ölçüm yapmadan önce değerin "sıfırlanmasını" gerektirir.

Hall Etkisi, 1879 yılında Amerikalı fizikçi Edwin Hall (1855-1938) tarafından keşfedilmiştir.