与依赖机械换向器的直流有刷电机不同，直流无刷电机采用电子换向技术实现运转。要让直流无刷电机持续旋转，必须按照特定顺序为定子绕组通电，而这一过程需要实时获取转子的位置信息，从而控制定子线圈的通电时序。

在直流无刷电机中，通常会在转子旋转路径周围均匀布置3个霍尔传感器。当转子磁极掠过霍尔元件时，元件会根据当前磁极的极性（N极或S极）输出对应的高电平或低电平信号。通过分析这3个霍尔元件输出电平的时序组合，控制系统就能判断转子的当前位置，然后按照预设顺序为定子绕组通电，驱动电机持续旋转。

霍尔效应是霍尔传感器工作的物理原理。当电流通过置于磁场中的导体时，磁场对运动电荷的作用力会使导体内的电荷发生定向偏移，在导体两侧形成电荷积累。对于薄平板导体，这种效应较为明显，电荷积累产生的电场会逐渐抵消磁场对电荷的作用力，最终在导体两侧形成稳定的电势差，即霍尔电压。这一现象由美国物理学家E.H.霍尔于1879年发现，故命名为霍尔效应。

将霍尔元件安装到直流无刷电机的定子上是一项技术挑战。若霍尔元件的安装位置与转子磁场不垂直，其输出信号将无法准确反映转子位置，导致电机换向失败。为解决这一问题，工程师们采用了一种创新方案：在转子上额外安装一颗专用磁体（冗余磁体），使其磁场专门用于霍尔元件的感应，简化了安装流程。

实际应用中，霍尔元件通常按圆周排列固定在印刷电路板上，并配备可调节的定位盖。用户可通过旋转定位盖，根据磁场方向微调霍尔元件的位置，使其输出信号达到最佳状态。这种设计既能精准安装，又能使维护更为便利，使直流无刷电机更能广泛的应用。

霍尔效应不止用于电机控制。基于霍尔效应的传感器已发展成为一类重要的智能传感设备，广泛应用于速度测量、位置检测、电流传感等领域。例如，在电动汽车中，霍尔电流传感器可实时监测电池充放电电流，为电池管理系统提供关键数据；在工业自动化领域，霍尔速度传感器则通过检测齿轮转速实现设备状态监控。