在电子元器件领域，线性霍尔 IC 是一种至关重要的模拟输出传感器，它具备 rail to rail 特性，这使得后端微控制器处理起来简单方便，如同普通霍尔 IC 一样，广泛适用于白色家电和工业设备等领域。与数字输出的霍尔 IC 相比，线性霍尔 IC 进行模拟输出，在位置检测精度方面表现更为出色。接下来，我们将深入探讨线性霍尔 IC 的原理和应用。

线性霍尔 IC 的工作原理基于内置的。通过后段信号处理 IC，将霍尔元件的输出电压进行放大，使其在 0~Vcc 的范围内实现线性输出（如图 1 所示）。不同的信号处理 IC 具有不同的放大率，这就形成了各种不同灵敏度的线性霍尔 IC 产品。当不施加磁场时，线性霍尔 IC 的输出为 Vcc/2；而当施加 N 极或 S 极磁场时，输出会相应地发生增减，范围在 0~Vcc 之间。不过，当施加的磁场超出规格范围时，输出将会饱和。因此，在实际应用中，为了有效利用线性霍尔 IC 的输出范围，建议根据需要测量的磁场范围来选择相匹配灵敏度的产品。和普通霍尔 IC 一样，线性霍尔 IC 的输出电压范围由电源决定，这使得后端微控制器能够快速接收信号。

线性霍尔 IC 在众多领域都有典型的应用实例。

在液位检测方面，燃油表和液位计传感器是常见的应用场景。这些传感器用于提示液体燃料或蓄水箱的余量是否达到预设值。由于采用机械非接触式设计，电路可以设置在储罐的外部，所以非常适用于检测可燃性液体，常被用于检测储罐的上限（满）或下限（空）液位。液位计传感器主要由磁铁、线性霍尔 IC 和浮子构成。当储罐中有足够的液体时，如图 2 (1) 所示，线性霍尔 IC 会被施加 S 极磁场，此时输出接近 0V。随着液位的下降，施加在线性霍尔 IC 上的 S 极磁场减小，输出信号逐渐增大。当磁铁 S 极和 N 极的边界到达线性霍尔 IC 的正面时，如图 2 (2) 所示，S 极外加磁场变为 0，线性霍尔 IC 的输出变为中点电压（例如，当电源电压为 5V 时，中电电压为 2.5V）。随着水位进一步下降，N 极磁场逐渐增强，线性霍尔 IC 的输出继续增大。当液体消失时，如图 2 (3) 所示，线性霍尔 IC 在 N 极强大磁场作用下，输出与电源电压相同的电压信号。与式霍尔 IC 不同，线性霍尔 IC 为模拟输出，不仅可以检测液位的下限位置，还能检测出液位的具体高度。通过组合使用多个磁铁和传感器，还可以扩大检测范围。不过，在实际应用中，需要综合考虑线性霍尔 IC 的标准磁场范围、磁铁尺寸以及磁铁与线性霍尔 IC 之间的距离等因素。

输入控制摇杆也是线性霍尔 IC 的一个重要应用场景。它是一种模拟接口，常用于游戏手柄、无线装置的操控等。输入控制摇杆主要由摇杆、铰链、圆形磁铁和线性霍尔 IC 构成。将霍尔 IC 放置在固定摇杆的铰链的正下方，然后安装摇杆，当摇杆处于行程中间位置时，圆形磁铁 S 极和 N 极的边界位于霍尔 IC 的正上方。这种布置可以在摇杆角度约为 ±30° 的范围内，实现线性输出。

在电流检测方面，磁性电流传感器通过测量目标电流线周围产生的磁场（磁通密度）来检测电流大小（如图 4 所示）。只需将 “《全面认知?低温漂霍尔元件》” 中的 “开环型电流传感器” 中的霍尔元件替换为线性霍尔 IC，使用线性霍尔 IC 后不再需要霍尔元件后端的放大电路，这是其显著优点之一。