电位计式位移传感器原理与运用简介
电位器是人们常用到的一种电子元件,它作为传感器能够将机械位移或其他能转换为位移的非电量转换为其有必定函数联系的电阻值的改变,然后引起输出电压的改变。所以它是一个机电传感元件。电位器的品种繁复,这儿就工业传感器用的电位器予以介绍。
1、线绕电位器式传感器
线绕电位器的电阻体由电阻丝缠绕在绝缘物上构成,电阻丝的品种许多,电阻丝的资料是依据电位器的结构、包容电阻丝的空间、电阻值和温度系数来挑选的。电阻丝越细,在给定空间内越取得较大的电阻值和分辨率。但电阻丝太细,在运用进程中简略断开,影响传感器的寿数。
2、非线绕电位器式传感器
为了战胜线绕电位器存在的缺陷,人们在电阻的资料及制造工艺上下了许多时间,开展了各种非线绕电位器。
(1)组成膜电位器
组成膜电位器的电阻体是用具有某一电阻值的悬浮液喷涂在绝缘骨架上构成电阻膜而成的,这种电位器的长处是分辨率较高、阻规模很宽(100—4.7MΩ),耐磨性较好、工艺简略、成本低、输入—输出信号的线性度较好等,其主要缺陷是触摸电阻大、功率不够大、简略吸潮、噪声较大等。
(2)金属膜电位器
金属膜电位器由合金、金属或金属氧化物等资料经过真空溅射或电镀办法,堆积在瓷基体上一层薄膜制成。
金属膜电位器具有无限的分辨率,触摸电阻很小,耐热性好,它的满负荷温度可达70℃。与线绕电位器比较,它的散布电容和散布电感很小,所以特别适合在高频条件下运用。它的噪声信号仅高于线绕电位器。金属膜电位器的缺陷是耐磨性较差,阻值规模窄,一般在10—100kΩ之间。因为这些缺陷约束了它的运用。
(3)导电塑料电位器
导电塑料电位器又称为有机实心电位器,这种电位器的电阻体是由塑料粉及导电资料的粉料经塑压而成。导电塑料电位器的耐磨性好,运用寿数长,答应电刷触摸压力很大,因而它在振荡、冲击等恶劣的环境下仍能可靠地作业。此外,它的分辨率较高,线性度较好,阻值规模大,能接受较大的功率。导电塑料电位器的缺陷是阻值易受温度和湿度的影响,故精度不易做得很高。
(4)导电玻璃釉电位器
导电玻璃釉电位器又称为金属陶瓷电位器,它是以合金、金属化合物或难溶化合物等为导电资料,以玻璃釉为粘合剂,经混合烧结在玻璃基体上制成的。导电玻璃釉电位器的耐高温性好,耐磨性好,有较宽的阻值规模,电阻温度系数小且抗湿性强。导电玻璃釉电位器的缺陷是触摸电阻改变大,噪声大,不易确保丈量的高精度。
3、光电电位器式传感器
光电电位器是一种非触摸式电位器,它用光束替代电刷。光电电位器主要是由电阻体、光电导层和导电电极组成。光电电位器的制造进程是先在基体上堆积一层硫化镉或硒化镉的光电导层,然后在光电导层上再堆积一条电阻体和一条导电电极。在电阻体和导电电极之间留有一个窄的空隙。平常无光照时,电阻体和导电电极之间因为光电导层电阻很大而出现绝缘状况。当光束照耀在电阻体和导电电极的空隙上时,因为光电导层被照耀部位的亮电阻很小,使电阻体被照耀部位和导电电极导通,所以光电电位器的输出端就有电压输出,输出电压的巨细与光束位移照耀到的方位有关,然后完成了将光束位移转换为电压信号输出。
光电电位器最大的长处对错触摸型,不存在磨损问题,它不会对传感器体系带来任何有害的冲突力矩,然后提高了传感器的精度、寿数、可靠性及分辨率。光电电位器的缺陷是触摸电阻大,线性度差。因为它的输出阻抗较高,需求配接高输入阻抗的放大器。虽然光电电位器有着不少的缺陷,但因为它的长处是其它电位器所无法比拟的,因而在许多重要场合仍得到运用。