电阻式电位器改.ppt

第二讲 电阻式传感器一、电位器式电阻传感器定义：工作原理：滑动变阻器结构：电刷、电阻丝、骨架类型：直骨架、弯曲骨架基本测量量：位移 将被测的非电量按照一定的规律转换为电阻的变化类型： 电位器式、电阻应变式1、理想空载特性（一）线性电位器（线绕式） 该种传感器是按分压器线路连接的变阻器变阻器由绕于骨架上的线圈和沿着电阻器移动的电刷组成 Ux为输出电压；Umax为输入电压；x为电刷移动的位移；xmax为电位器总长2、灵敏度思考：实际线性电位器的输入输出曲线是一条直线吗？2、阶梯特性、阶梯误差和分辨率1）阶梯特性 ΔU=Umax / nxU U0 0思考：匝数为n的实际线性电位器，其滑臂从一端移动到另一端的过程中产生的电压阶梯的个数是n吗？而总的阶跃为ΔU＝ΔUn＋ΔUm，ΔU称为名义分辩率 ΔUm为主要阶跃，随着x的变化，ΔUm和ΔUn也不断变化工程中通常将实际阶跃特性曲线简化为下图所示理想阶梯特性曲线，这时电位器的电压分辩率为：2）电压分辨率及阶梯误差xU U0 0阶梯误差定义为： 电位器的阶梯误差是由于电位器本身的工作原理而引起的，故称为原理误差，它决定了电位器可能达到的最高精度。

（二）非线性电位器（线绕式）　　当输入位移和输出电压之间要求呈现某种特殊函数规律变化时，通常特制几种非线性结构的变阻器，常用的有：　　1）变骨架式　　2）变节距式　　3）分路电阻式 4）点位给定式　除了线绕式电位器以外，还有薄膜式（包括合成膜、金属膜、导电塑料、导电玻璃釉等）、光电电位器式3、负载特性 电位器输出端接有负载时，其特性称为负载特性表达式可推得如下： 通常设m＝Rmax / RL，称为负载系数；r＝Rx/ Rmax为电阻相对变化若设x/xmax =X，则 由上式可得负载曲线由该图可见，除ｍ=0的直线（即空载特性）外，凡ｍ≠0的曲线均为下垂的曲线，说明负载输出电压比空载输出电压低负载特性相对于空载特性的偏差为负载误差δＬ当电刷处于中心位置时，负载误差最大电刷在起始位置和最终位置时，负载误差都为01）尽量减小ｍ，通常希望ｍ<0.1,因此可采用高输入阻抗放大器2）将电位器的空载特性设计成为上凸特性,其负载特性必然下降m＝Rmax / RL，X＝x / xmax，Y＝UL / Umax减少负载误差的方法？YCO-l50型压力传感器(三) 电位器式传感器应用举例。