第9章電位器式傳感器-在線瀏覽
2024-11-10 15:56本頁面
【正文】 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 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 ,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 。 在圖 ,則可視為直線 ,電刷位移為 Δx,對應(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 ,則有 2 ( )2 ( )d R b hd x A td U b hId x A t??????() () 由上述兩個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)生在特性曲線斜率最大處 ,故階梯誤差為 m axm ax()1100%2jdUtdxU? ? ? ?() ? ? 變骨架式非線性電位器理論上可以實(shí)現(xiàn)所要求的許多種函數(shù)特性 ,但由于結(jié)構(gòu)和工藝上的原因 , 對于所實(shí)現(xiàn)的特性有一定的限制 ,為保證強(qiáng)度 ,骨架的最小高度hmin3～ 4mm, 不能太小 。 ～ 30176。坡度角太大 ,繞制時容易產(chǎn)生傾斜和打滑 ,從而產(chǎn)生誤差 ,如圖 (a)所示 ,這就要求特性曲線斜率變化不能太激烈 ,為減小坡度可采用對稱骨架 ,如圖 (b)所示 。 圖 對稱骨架式 （ a)骨架坡度太高 。 ? ? 變節(jié)距式電位器是在保持 ρ、 A、b、 h不變的條件下 ,用改變節(jié)距 t的方法來實(shí)現(xiàn)所要求的非線性特性 ,如圖 。 故階梯誤差計(jì)算公式和線性線繞電位器階梯誤差的計(jì)算公式完全相同 ,見 ()式 。 這種方法是在同樣長度的線性電位器全行程上分若干段 ,引出一些抽頭 ,通過對每一段并聯(lián)適當(dāng)阻值的電阻 ,使得各段的斜率達(dá)到所需的大小 。 圖 （ a）分路電阻式非線性電位器 。 ? 各段并聯(lián)電阻的大小 ,可由下式求出 : 1 1 12 2 23 3 3//////r R Rr R Rr R R?? ? ? ???? ? ? ???? ? ??() ? 若僅知要求的各段電壓變化 ΔUΔU2和 ΔU3,那么根據(jù)允許通過的電流確定ΔR ΔR2和 ΔR3,或讓最大斜率段電阻為ΔR3（ 無并聯(lián)電阻時 ） 壓降為 ΔU3,則 33UI R?? ?求出 I后
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