1电位器式电阻传感器特点:结构简单、尺寸小、重量轻、精度高、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数;但要求输入能量大,电刷与电阻元件之间容易磨损。分类:根据输入—输出特性的不同,电位器式电阻传感器可分为线性电位器和非线性电位器两种;根据结构形式的不同,又可分为绕线式、薄膜式、光电式等。应用:主要用于测量压力、高度、加速度、航面角等各种参数。是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为与它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。2.1.1工作原理1.基本工作原理当被测量发生变化时,通过电刷触点在电阻元件上产生移动,该触点与电阻元件间的电阻值就会发生变化,即可实现位移(被测量)与电阻之间的线性转换。1)线性电位器图2.1直线位移式电位器传感器原理图图2.2角位移式电位器传感器原理图设、分别为传感器的电阻灵敏度和电压灵敏度,则:图2.3线性直线位移式电位器工作原理示意图2)非线性电位器输入量位移和输出电压之间呈现某种函数规律的非线性变化,可以实现指数函数、对数函数、三角函数及其他任意函数,常用的非线性电位器有变骨架式、变节距式、分路电阻式和电位给定式等四种。图2.4变骨架式非线性电位器电阻灵敏度为电压灵敏度为2.基本特性1)阶梯特性当电刷在多匝导线上移动时,电位器的阻值和输出电压不是连续变化,而是阶跃式地变化。电刷每移动过一匝线圈,电阻就突然增加一匝阻值,输出电压就产生一次阶跃。图2.5线性电位器的阶梯特性曲线图当电刷从m-1匝移至m匝时,电刷瞬间使相邻两匝线圈短接,于是电位器的总匝数从n匝减少到n-1匝,则:在理想情况下,特性曲线各个阶梯的大小完全相同,则穿过每个阶梯中点的直线即是理论直线,阶梯曲线围绕它上下波动从而产生一定的偏差,这种偏差就是阶梯误差。图2.6理想阶梯特性曲线图电位器的阶梯误差通常用理想阶梯特性曲线对理论直线最大偏差值与最大输出电压值之比的百分数表示,即阶梯误差
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