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 U=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UUnUm，U称为名义分辩率。Um为主要阶跃，随着x的变化，Um和Un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mRmax/RL，称为负载系数；rRx/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=0的直线（即空载特性）外，凡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。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0。1）尽量减小，通常希望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。mRmax/RL，Xx/xmax，YUL/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