Общие сведения. Потенциометрический преобразователь представляет собой переменный резистор, у которого при перемещении подвижной системы меняются электрическое сопротивление

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

U_вых=U_x=U₀(R_x/R₀) (5.1)

Если сопротивление потенциометра R меняется по линейному закону, то имеем

Если R меняется по более сложному закону, то

(5.2)

U_вых=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 Р_Р

- устойчивость к электрическим перегрузкам

- незначительный уровень собственный шумов

- высокая износоустойчивость (более 10⁴ циклов)