【正文】
控制信號,而在其余液面高度均要有電壓輸出。繼電器的線圈電阻為 1250Ω,吸合電流 5mA,若要求該液位傳感器的非線性誤差 δmax%,輸出電壓靈敏度 Usc/l>60mv/mm,試求該電位器的總電阻 Rmax,總長度 L和電源激勵電壓 Usr。 解:要利用已知的非線性誤差、電壓靈敏度設(shè)計電位器總長度及選擇符合條件的電壓。 電位器式傳感器接入負(fù)載后存在非線性誤差,負(fù)載誤差推導(dǎo)過程如下: fRRm max?m a xm a x xxRRX x ??則負(fù)載時輸出電壓為: )1(1m ax XmXXUUL ???空載輸出電壓為: U0=XUmax 非線性誤差為: 當(dāng) X=1/2時 ,負(fù)載非線性誤差最大: 0000m a x 04 ?????????? mm?%100])1(1 11[%10000 ???????? XmXU UU LL?∴ m=。 又 RL=1250Ω。 ∴ Rmax=mRL= 1250Ω=40Ω Usr=I RL=5 103 1250V=。 ∴ L=6250/60mm=104mm 所以根據(jù)設(shè)計要求應(yīng)選擇總阻值為 40?,總長度為 104 mm電位器 ,電源激勵電壓 Usr為 ,這樣便可構(gòu)成滿足上述要求的電位器式位移測量系統(tǒng)。 例題 ? 試分析電位器式傳感器的負(fù)載特性?什么是負(fù)載誤差?如何減小負(fù)載誤差? R x R f X U x R m a x X m a x U m a x 解:接入負(fù)載時: ? ?RRRRRRRRRRUUfxxfxfxxfxf?????m axm ax2m a xm a xm a x RRRRRRRUUxxffxxf ???xRR xX xm a xm a x??RRfm m a x?? ?XmXXUUxf ??? 11m ax負(fù)載特性偏離理想空載特性的偏差稱為電位器的負(fù)載誤差。對于線性電位器負(fù)載誤差即是非線性誤差。 未接入負(fù)載時,電位器的輸出電壓為: UUXx m a x?接入負(fù)載后的負(fù)載誤差為: ? ?%1 0 01111%1 0 0??????????????xmxUUUxxfxf?由上式知,無論 m為何值時, X為 0或 1時(即起始或最終位置),誤差為零,在 X=1/2時,負(fù)載誤差最大。若要減少誤差,一般可限制電位器工作區(qū)間;或?qū)㈦娢黄鞯目蛰d特性設(shè)計成某種上凸 的曲線 ,即設(shè)計出非線性電位器也可減小非線性誤差,使非線性電位器的空載特性與線性電位器的負(fù)載特性的誤差抵消。 45 本章作業(yè): 第 2章 應(yīng)變式傳感器 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 休 息 一 下 46