Потенциометрический преобразователь представляет собой переменный резистор, у которого при перемещении подвижной системы меняются электрическое сопротивление между подвижным контактом (ползунком) и выводами резистивного элемента. (см. рис. 5.1)
рис. 5.1. Схема включения потенциометра.
При данном способе включения выходное напряжение описывается следующим выражением
Uвых=Ux=U0(Rx/R0) (5.1)
Если сопротивление потенциометра R меняется по линейному закону, то имеем
Если R меняется по более сложному закону, то
(5.2)
Uвых=U0 (5.3)
где некоторая функция перемещения ползунка потенциометра.
Следовательно, с помощью потенциометрического преобразователя, сопротивление которого распределено по какому либо закону, можно преобразовать механическую величину в электрическую по требуемой функциональной зависимости (5.3).
Зависимость сопротивления от перемещения подвижной системы может быть линейной либо нелинейной. В качестве потенциометрических преобразователей могут использоваться переменные резисторы имеющие износоустойчивость порядка 104 циклов.
|
|
Переменные резисторы могут быть проволочными и непроволочными. Непроволочные подразделяются на композиционные, керметные, пластиковые, металлоокисные и металлизированные.
Композиционные резисторы могут быть пленочные и объёмные. Их резистивный элемент выполняется на основе проводящего компонента (графит, сажа).
Резистивный элемент керметных резисторов представляет собой композиционный слой из диэлектрика и металла.
Резистивный элемент пластиковых резисторов выполнен на основе проводящих пластмасс.
Металлоокисные и металлизированные резисторы имеют резистивный элемент в виде микрокомпозиционного слоя из окислов металлов или сплавов металлов.
В проволочных потенциометрических преобразователях в качестве резистивного элемента используется проволока с высоким удельным сопротивлением ρ.
Достоинства проволочных потенциометрических преобразователей:
- точность
- стабильность при воздействии внешних факторов
- малая величина ТКС
- большая мощность рассеяния РР
- устойчивость к электрическим перегрузкам
- незначительный уровень собственный шумов
- высокая износоустойчивость (более 104 циклов)