线性线绕电位器的空载操作时需穿防静电服、防静电鞋


    1.传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成电学量输出的测量装置。一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成。
    2.传感器的分类方法很多,一般可按被测物理量、工作原理、能量关系和输出信号性质来分类。
    3.传感器的输出一输入关系特性是传感器的基本特性,有静态特性和动态特性之分。所谓静态特性,是指传感器在稳态信号作用下,输出一输入之间的关系特性;而传感器的动态特性是防静电鞋 , 防静电服指传感器在测量动态信号时,对激励(输入)的响应(输出)特性。衡量传感器静态特性的主要性能指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性。一个动态特性好的传感器总是希望随时间变化的输出曲线能同时再现随时问变化的输入曲线,常通过阶跃响应来研究传感器的动态特性。一阶传感器的阶跃响应最重要的动态特性指标是时间常数r,一般希望它越小越好;二阶传感器的阶跃响应典型的动态性能指标包括上升时间、峰值时间、响应时间和最大超调量等,一般也希望它们的数值越小越好。
    4.传感器的标定分为静态标定和动态标定两种。静态标定的目的是确定传感器静态特性指标,如线性度、灵敏度、迟滞和重复性等;动态标定的目的是确定传感器的动态特性参数,如一阶传感器的时间常数r,二阶传感器的固有频率叫。和阻尼比}等。
    将被测非电量(如位移、应变、振动、温度、湿度、气体浓度等)的变化转换成导电材料的电阻变化的装置,称为电阻式传感器。它是将非电量的变化量,利用电阻元件变换成有一定关系防静电鞋 , 防静电服的电阻值的变化,再通过电子测量技术对电阻值进行测量,从而达到对上述非电量测量的目的。电阻式传感器具有结构简单、输出精度高、线性和稳定性好等优点,因此,它在非电量检测中应用十分广泛。
    被测量的变化导致电位器阻值变化的敏感元件称为电位器传感器。由于它的结构简单、价格便宜,且有一定的可靠性,输出功率大,所以至今在某些场合下还在使用。
    电位器传感器简称电位器,其工作原理图,它由电阻元件和电刷(活动触头)两个基本部分组成。电位器的基本作用有二:其一,作变阻器用;其二,作分压器用。作变阻器时,尺。=尺。

。,当电刷在电阻元件上滑动时,引起R以变化;作分压器,当电刷在电阻元件上滑动时,u。在0~Ui之间变化,故称分压器。电位器
的种类极其繁多,按结构形式可分为线绕式和非线绕式电位器,按工作特性可分为线性和非线性(函数)电位器。其中,线绕式电位器又可分为单圈和多圈两种。由于单圈线绕电位器工作特性稳定,制造精度易于保证,所以目前应用居多。下面以该电位器为例,简要介绍其空载和负载特性。
    电位器的工作特性是指U。(或R。)与电刷实际行程-,f的函数关系。特性曲线为直线的电位器称为线性电位器,特性曲线不是直线的电位器则称为非线性(函数)电位器。线性线绕电
位器的工作原理可来说明。若线绕电位器的绕线截面积均匀,则R变化均匀(线性)。的ui为工作电压,U。为负载电阻R。两端的输出电压;z为线绕电位器电刷移动的长度,L为其总长度,对应防静电鞋 , 防静电服于电刷移动量z的电阻值为R。,f为节距,即相邻两导线间的距离,6为骨架宽度,h为骨架高度,s为导线的导电截面积,p为导线的电阻率。
    若电位器为空载(_=R。,=o。)时,应用欧姆定律和分压定理,可以得到电位器的空载特性,即式中K。=R/L,K。=己,。/L分别为线性电位器的电阻和电压灵敏度,它们分别表明了
电刷单位位移所能引起的输出电阻和输出电压的变化量。K。为常数,在Ui一定时,K。也为常数。由图2—2(a)中给定的有关参数,可得到KR的具体表达式,即上述分析表明,电位器空载时,

其电阻值R。~z和输出电压。~z的关系特性为线性特性(见图2—3中的“理论特性”)。但是由于制造工艺等各种因素的限制,线性电位器的实际特性并非线性,而是带有一定的非线性。例如

,由线绕电位器的结构可知,当电刷在电位器的线圈上移动时,电位器的阻值随电刷从一圈移动到另一圈的变化是不连续的,故输出电压U。也不是连续变化,而是阶跃式变化。电刷每移动一

匝线圈,使输出电压产生一次阶跃,移动。则使输出电压产生”次电压阶跃,因此,线绕电位器的实际特性。可见,实际的阶梯特性曲线与理论特性曲线之
    电容式传感器是把被测量转换为电容量变化的一种传感器。它不但广泛应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量,而且还逐步地扩大,应用于压力、液面、料面、成分含量

等方面的测量。这种传感器具有结构简单、灵敏度高、动态响应特性好、适应性强、抗过载能力大及价格便宜等一系列优点,因此,在自动检测技术中占有很重要的地位。
    电容式传感器是以各种类型的电容器作为敏感元件,通过电容敏感元件,将被测物理量的变化转换为电容量的变化,因此,电容式传感器的基本工作原理可以用的平板电容器来说明。当

忽略边缘效应时,平板电容器的电容为有变化时,就改变了电容c。在交流工作时,改变C就相当于改变了容抗X。从而使输出电压或电流发生变化。d和S的变化可以反映线位移或角位移的变化

,也可以间接反映弹力、压力等的变化;£,的变化,则可以反映液面的高度、材料的温度等的变化。
    在实际使用时,常使d、S、e,三个参数中的两个保持不变,而改变其中一个参数来使电容发生变化,所以电容式传感器可以分为三种形式:改变极板距离d的变间隙式,改变极板面积S的

变面积式,改变介电常数e,的变介电常数式。
 

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