电位器式电阻传感器

电位器是一种常用的机电元件，广泛应用于各种电器和电子设备中。它主要是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为与它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件来使用。它们主要用于测量压力、高度、加速度、航面角等各种参数。

电位器式传感器具有一系列优点，如结构简单、尺寸小、重量轻、精度高、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数。其缺点是要求输入能量大，电刷与电阻元件之间容易磨损。

电位器的种类很多，按其结构形式不同，可分为线绕式、薄膜式、光电式等；按特性不同，可分为线性电位器和非线性电位器。目前常用的以单圈线绕电位器居多。

1、线性电位器

图1　电位器式位移传感器原理图

图2　电位器式角度传感器

图3　线性线绕电位器示意图

阶梯特性、阶梯误差和分辨率

图4　局部剖面和阶梯特性图

图5　理想阶梯特性曲线

1.2非线性电位器

非线性电位器是指在空载时其输出电压（或电阻）与 电刷行程之间具有非线性函数关系的一种电位器，也称函数电位器。常用的非线性线绕电位器有变骨架式、变节距式、分路电阻式及电位给定式四种。

1.3负载特性与负载误差

图7　带负载的电位器电路

图8　电位器的负载特性曲线族

1.4　电位器的结构与材料

由于测量领域的不同，电位器结构及材料选择有所不同。但是其基本结构是相近的。电位器通常都是由骨架、电阻元件及活动电刷组成。常用的线绕式电位器的电阻元件由金属电阻丝绕成。