第9章電位器式傳感器-文庫吧
2025-09-15 15:56 本頁面
【正文】 若電刷的直徑太小 ,尤其使用軟合金時(shí) ,會(huì)促使形成磨損平臺(tái) 。若直徑過大 ,則只要有很小的磨損就將使電位器有更多的匝短路 ,一般取電刷與導(dǎo)線直徑比為 10可獲得較好的效果 。 ? 工程上常把圖 線簡化成理想階梯曲線 ,如圖 。 這時(shí) ,電位器的電壓分辨率定義為 :在電刷行程內(nèi) ,電位器輸出電壓階梯的最大值與最大輸出電壓 Umax之比的百分?jǐn)?shù) ,對(duì)理想階梯特性的線繞電位器 ,電壓分辨率為 m axm ax1100%baUneUn? ? ?() ? 除了電壓分辨率外 ,還有行程分辨率 ,其定義為 :在電刷行程內(nèi) ,能使電位器產(chǎn)生一個(gè)可測出變化的電刷最小行程與整個(gè)行程之比的百分?jǐn)?shù) ,即 m axm ax1100%byxnexn? ? ? () ? 從圖 ,在理想情況下 ,特性曲線每個(gè)階梯的大小完全相同 ,則通過每個(gè)階梯中點(diǎn)的直線即是理論特性曲線 ,階梯曲線圍繞它上下跳動(dòng) ,從而帶來一定誤差 ,這就是階梯誤差 。 電位器的階梯誤差 δj通常以理想階梯特性曲線對(duì)理論特性曲線的最大偏差值與最大輸出電壓值的百分?jǐn)?shù)表示 ,即 m axm ax1() 12 100%2jUnUn??? ? ?() ? 階梯誤差和分辨率的大小都是由線繞電位器本身工作原理所決定的 ,是一種原理性誤差 ,它決定了電位器可能達(dá)到的最高精度 。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中 ,為改善階梯誤差和分辨率 ,需增加匝數(shù) ,即減小導(dǎo)線直徑 （ 小型電位器通常選 導(dǎo)線 ） 或增加骨架長度 （ 如采用多圈螺旋電位器 )。 非線性電位器 ? 變骨架式非線性電位器 ? 變骨架式電位器是利用改變骨架高度或?qū)挾鹊姆椒▉韺?shí)現(xiàn)非線性函數(shù)特性 。圖 器 。 圖 變骨架高度式線性電位器 ? ? 變骨架式非線性電位器是在保持電位器結(jié)構(gòu)參數(shù) ρ、 A、 t不變時(shí) ,只改變骨架寬度 b或高度 h來實(shí)現(xiàn)非線性函數(shù)關(guān)系 。這里以只改變 h的變骨架高度式非線性線繞電位器為例來對(duì)骨架變化規(guī)律進(jìn)行分析 。 在圖 ,則可視為直線 ,電刷位移為 Δx,對(duì)應(yīng)的電阻變化就是 ΔR,因此前述的線性電位器靈敏度公式仍然成立 ,即 2( )2( )RUR b hSx AtR b hSIx At????????????當(dāng) Δx→0 時(shí) ,則有 2 ( )2 ( )d R b hd x A td U b hId x A t??????() () 由上述兩個(gè)公式可求出骨架高度的變化規(guī)律為 212At dRhbdxAt dRhbI dx??????() () ? 2. 階梯誤差與分辨率 ? 變骨架高度式電位器的繞線節(jié)距是不變的 ,因此其行程分辨率與線性電位器計(jì)算式相同 ,則有 m axm ax m ax1100%byxt nex x n? ? ? ? 但由于骨架高度是變化的 ,因而階梯特性的階梯也是變化的 ,最大階梯值發(fā)生在特性曲線
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