电位器式电阻传感器.ppt

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第2章 电阻式传感器
位移信号
电信号
转换元件
电位器式传感器—工作原理
常见的有电视机、复读机、收音机音量调节器。
位移
电位器
电位器
（线位移或角位移）
电位器式传感器—分类
按结构形式不同：
电位器式传感器—分类
薄膜电位器通常有两种：一种是碳膜电位器，另一种是金属膜电位器。
碳膜电位器是在绝缘骨架表面喷涂一层均匀的电阻液，经烘干聚合制成电阻。电阻液由石墨、碳膜、树脂材料配合而成。
金属膜电位器是在绝缘基体上用高温蒸镀或电镀方法，涂上一层金属膜而制成。金属膜为合金锗铑、铂铜、铂铑锰等。
由塑料粉和导电材料（合金、石墨、碳黑等）压制而成，它又称为实心电位器。该电位器耐磨性较好、寿命长、电刷容许的接触压力较大，适用于振动、冲击等恶劣工作环境，能承受较大功率。但温度影响较大，接触电阻大，精度不高。
薄膜电位器
导电塑料电位器
光电电位器
主要由电阻体、光电导层和导电电极等组成。
1-光电导层；2-基体；3-薄膜电阻带；4-电刷窄光束；5-光电级
当无光照射时，因光电导材料暗电阻极大，电阻带与电极之间可视为断路，当窄光束4（电刷）照射在窄间隙上时，电阻带与电极接通，这样在外电源E的作用下，负载电阻上输出的电压随着光束（电刷）移动而变化。
电位器式传感器—分类
是一种非接触式电位器，用光束代替电刷。
具有耐磨性好，精度、分辨率高，寿命长（可达亿万次循环）、可靠性好等优点。
电位器式传感器—分类
按结构形式不同：
按特性不同：
线性电位器式传感器
非线性电位器式传感器
电位器式传感器
线性电位器
特征：骨架截面处处相等，由材料和截面均匀的电阻丝按等节距绕制。
电位器输出端接负载，其输出特性称为负载特性，不接负载或负载无穷大，输出特性称空载特性。
电位器式传感器
A、C全长为xmax，总电阻为Rmax； A、B长为x
如果在A、C之间加上电压Umax,
当电阻丝直径与材质一定时，则电阻R随导线长度l而变化。
一、空载特性
线性电位器的理想空载特性曲线应具有严格的线性关系。
A、B间电阻Rx为：
A、B间电压Ux为：
电位器式传感器
如果在电位器A、B两端加上电压Umax , 则输出电压为：
下图所示为电位器式角度传感器。
电位器式角度传感器
电位器式传感器
对某一匝节距为 t 线圈来说，电阻变化量为：
骨架宽和高
骨架宽和高