第9章電位器式傳感器-展示頁
2024-10-15 15:56本頁面
【正文】 線繞電位器的電阻靈敏度和電壓靈敏度除與電阻率 ρ有關(guān)外 ,還與骨架尺寸 h和 b、導(dǎo)線橫截面積 A(導(dǎo)線直徑 d） 、 繞線節(jié)距t等結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān) 。A為導(dǎo)線橫截面積 。 因此對(duì)如圖 ,因?yàn)? m a xm a x2( )R b h nAx n t????其靈敏度應(yīng)為 m a xm a xm a xm a x2( )2( )RUR b hSx A tU b hSIx A t????????() 圖 線性線繞電位器示意圖 圖 線性線繞電位器示意圖 ? 式中 ,SR、 SU分別為電阻靈敏度 、電壓靈敏度 。 如果把它作為變阻器使用 ,假定全長為 xmax的電位器其總電阻為 Rmax,電阻沿長度的分布是均勻的 ,則當(dāng)滑臂由 A向 B移動(dòng) x后 ,A點(diǎn)到電刷間的阻值為 m a xm a xxxRRx?() 圖 電位器式位移傳感器原理圖 ? 若把它作為分壓器使用 ,且假定加在電位器 A、 B之間的電壓為 Umax,則輸出電壓為 m a xm a xxxUUx?() 圖 。第 9章 電位器式傳感器 ? 線性電位器 ? 非線性電位器 ? 負(fù)載特性與負(fù)載誤差 ? 電位器式傳感器 線性電位器 ? 空載特性 ? 線性電位器的理想空載特性曲線應(yīng)具有嚴(yán)格的線性關(guān)系 。 圖 位器式位移傳感器原理圖 。作變阻器使用 , 則電阻與角度的關(guān)系為 m a xm a xaaRRa?() 作為分壓器使用 ,則有 m a xm a xaxUUx?() 圖 電位器式角度傳感器原理圖 ? 線性線繞電位器理想的輸出 、 輸入關(guān)系遵循上述四個(gè)公式 。ρ為導(dǎo)線電阻率 。n為線繞電位器繞線總匝數(shù) 。電壓靈敏度還與通過電位器的電流 I的大小有關(guān) 。電刷在電位器的線圈上移動(dòng)時(shí) ,線圈一圈一圈的變化 ,因此 ,電位器阻值隨電刷移動(dòng)不是連續(xù)地改變 ,導(dǎo)線與一匝接觸的過程中 ,雖有微小位移 ,但電阻值并無變化 ,因而輸出電壓也不改變 ,在輸出特性曲線上對(duì)應(yīng)地出現(xiàn)平直段 。這樣 ,電刷每移過一匝 ,輸出電壓便階躍一次 ,共產(chǎn)生 n個(gè)電壓階梯 ,其階躍值亦即名義分辨率為 m a xUUn??() 圖 局部剖面和階梯特性 ? 實(shí)際上 ,當(dāng)電刷從 j匝移到 (j+1)匝的過程中 ,必定會(huì)使這兩匝短路 ,于是電位器的總匝數(shù)從 n匝減小到 （ n1） 匝 ,這樣總阻值的變化就使得在每個(gè)電壓階躍中還產(chǎn)生一個(gè)小階躍 。 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) 。 ? 工程上常把圖 線簡化成理想階梯曲線 ,如圖 。 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 。
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