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关于霍尔效应理论霍尔效应是由Edwin Hall于1879年在约翰霍普金斯大学通过实验发现的。由于当时有仪器可用，由于实验的微妙性质，从材料获得的电压低(以微伏为单位)。因此，在开发出合适的材料之前，在实验室之外不可能使用霍尔效应。半导体材料的发展为霍尔效应的实际应用制造了高质量的换能器。霍尔效应是指放置在磁场中的载流导体的相对边缘产生电压。当电流通过放置在磁场中的导体时，导体上会在垂直于磁场和电流的方向上产生电位差，其大小与电流和磁场成正比，这种现象被称为霍尔效应，它是许多磁场测量仪器和设备的基础。
光纤有一根塑料光芯或玻璃光芯，光芯外面包一层金属外皮。这层金属外皮的密度比光芯要低，因而折射率低。光束照在这两种材料的边界处(入射角在一定范围内，)，被反射回来。根据光学原理，光束都可以由光纤来传输。两条入射光束(入射角在接受角以内)沿光纤长度方向经多次反射后，从另一端射出。另一条入射角超出接受角范围的入射光，损失在金属外皮内。这个接受角比两倍的大入射角略大，这是因为光纤在从空气射入密度较大的光纤材料中时会有轻微的折射。光在光纤内部的传输不受光纤是否弯曲的影响(弯曲半径要大于小弯曲半径)。大多数光纤是可弯曲的，很容易安装在狭小的空间。
传感器光电二管元件图像传感器的关键在于光电二管的大小或元件的大小。使用小光电二管的传感器元件所捕获的光子数量没有使用大的光电二管多。如果元件尺寸小于可捕获的可见光波长(如长度为400纳米的蓝光)，那么为了校正图像颜，在传感器设计中克服其他问题。传感器厂商花费大量精力来设计优化元件大小，以确保的颜能同等成像(如图3所示)。在端的情况下，由于缺乏累积的光子和传感器读出噪声，小的传感器可能对噪声更加敏感。如果二发光管传感器元件太大，那么硅材料的颗粒大小和费用会增加，这没有优势可言。一般商业传感器设备具有的传感器元件大小至少为1平方微米，每个生产厂商会不同，但为了满足某些的需求会有一些折中。