1. Абсолютная погрешность.
(5.12)
Рис. 5.5. Зависимость абсолютной погрешности от положения ползунка потенциометрического преобразователя при различных значениях коэффициента нагрузки.
2. Относительная погрешность.
С учетом вышеприведенных выражений получим
(5.13)
Рис. 5.6. Зависимость относительной погрешности от положения ползунка потенциометрического преобразователя при различных значениях коэффициента нагрузки.
3. Приведенная погрешность.
с учетом того, что Umax=U0 получим следующее выражение.
(5.14)
Рис. 5.7. Зависимость приведенной погрешности от положения ползунка потенциометрического преобразователя.
Из анализа работы потенциометрических преобразователей следует, что если требуются строго линейные характеристики, сопротивление нагрузки Rн выбирается в десятки раз больше, чем сопротивление потенциометрического преобразователя.
Приведенные выше потенциометрические преобразователи являются нереверсивными, так как при любом положении ползунка знак выходного напряжения или его фаза не меняются.
|
|
Различные варианты двухтактных (реверсивных) схем включения потенциометров представлены на рис. 5.8.
Возможность уравновешивания схемы с помощью ползунка делает ненужным применение постоянных сопротивлений в дифференциальной схеме (рис. 5.8, а) и мостовой схеме с двумя потенциометрами (рис. 5.8, б). Возможность осуществления второго (постоянного) контакта с витками потенциометра приводит к предельно простой реверсивной схеме (рис. 5.8, в).
Заметим, что в варианте с двумя потенциометрами лучшие результаты дает схема, изображенная на рис. 5.8, г с двумя дополнительными соединенными между собой постоянными контактами.
Рис. 5.8. Реверсивные схемы включения потенциометров и их передаточные характеристики: а, д – дифференциальная; б, е – мостовая с двумя потенциометрами; в, ж – простейшая; г, з – мостовая с двумя потенциометрами со средней точкой.
Это объясняется тем, что при нулевом положении ползунка выходные сопротивления этих схем равны нулю и поэтому для малых отклонений ползунка они дают линейную статическую характеристику, мало зависящую от величины нагрузки. По той же причине эти схемы дают и более высокий КПД.
Основным недостатком потенциометрических датчиков является наличие скользящего контакта, снижающего надежность работы. Достоинство потенциометров заключаются в конструктивной простоте, небольших габаритах и весе, а так же в возможности питания как постоянным, так и переменным током.