電位器式傳感器

定義：電位器式傳感器是一種把機械的線位移

或角位移輸入量轉換為與它成一定函數(shù)關系的電阻或電壓輸出的傳感元件。電位器式傳感器一、電位器式傳感器概述

(1)結構簡單、尺寸小、重量輕、價格低廉且性能穩(wěn)定；

(2)受環(huán)境因素(如溫度、濕度、電磁場干擾等)影響?。?/p>

(3)可以實現(xiàn)輸出—輸入間任意函數(shù)關系；

(4)輸出信號大，一般不需放大；

(5)電刷與線圈或電阻膜之間摩擦，需要較大的輸入能量；

(6)分辨力較低；

(7)動態(tài)響應較差，適合于緩慢量的測量。特點：分類：直線位移型、角位移型和非線性型電位器式傳感器的性能參數(shù):1)線性(或曲線的一致性);4)移動或旋轉角度范圍;2)分辨率;5)電阻溫度系數(shù);3)整個電阻值的偏差;6)壽命;電位器式傳感器的分類按測量類型：單圈電位器多圈電位器直線滑動式電位器按制作方式：線繞電位器導電塑料電位器普通塑料基底導電材料粉

當被測量發(fā)生變化時，通過電刷觸點在電阻元件上產(chǎn)生移動，該觸點與電阻元件間的電阻值就會發(fā)生變化，即可實現(xiàn)位移(被測量)與電阻之間的線性轉換。1)線性電位器

工作原理：2)非線性電位器

輸入量位移和輸出電壓之間呈現(xiàn)某種函數(shù)規(guī)律的非線性變化，可以實現(xiàn)任意函數(shù)，常用的非線性電位器有變骨架式、變節(jié)距式、分路電阻式和電位給定式等四種。變骨架式非線性電位器

二、電位器的空載特性

設圖中電位器為線性型，L為變阻器總長；x為電刷移動量；R為總電阻；Rx為電刷電阻；Ei為電位器兩端電壓；Eo為輸出電壓。輸出電壓

上式表明，傳感器的空載特性是線性的。三、電位器的負載特性

電位器式傳感器的測量轉換電路，一般采用電阻分壓電路。圖中，L為變阻器總長；x為電刷移動量；負載電阻相當于測量儀表的內阻；Ei為電位器兩端電壓；Eo為輸出電壓。R——變阻器的總電阻；Rx——隨電刷位移x而變化的電阻值。設、則

對線性變化的變阻器，當電刷相對行程為時，有

當電位器兩端的電源電壓Ei不變時，輸出電壓Eo隨電刷相對行程的變化而變化，但不成線性關系。只有當m→0，即RL>>R時，輸出電壓Eo才與x保持線性關系，即與電刷的位移成正比。

若選用標稱電阻較小的電位器，則調節(jié)準確度和穩(wěn)定性差，且可能通過的電流過大，發(fā)熱明顯，影響阻值的穩(wěn)定。實踐中一般在傳感器與負載回路之間用通用集成運放構成電壓跟隨器來提高傳感器的負載電阻以上分析表明：

只有當傳感器的負載電阻與電位器的最大電阻之比為無窮大時，傳感器的負載特性才是理想線性的，兩電阻之比越小，非線性越嚴重。應用

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