Потенциометрические чувствительные элементы

В датчиках, чувствительным элементом в которых является по­тенциометр - переменный резистор, подвижной контакт механически связан с устройством, параметр которого необходимо измерить.

Потенциометрические устройства широко используются для преобразования линейного или углового перемещений (входная ве­личина) в электрический сигнал (выходная величина).

Конструктивно потенциометрическое измерительное устройство (рис. 9.5.) состоит из переменного резистора 1 с движком 2, к кото­рому прикреплена жесткая механическая связь 3 с перемещаемым объектом 4. Потенциометр может быть выполнен линейным или круговым. В первом случае измеряются линейные перемещения, во втором - угловые. Обмотка резистора выполняется из металлической проволоки (константа, манганина, изабелина, никелина), навитой на каркас, юти металлических пленок. На вход потенциометра подается напряжение U₁. Объект, перемещение X которого необходимо измерить, через механическую связь перемещает движок потенциометра на то же рас­стояние X или кратное ему или на определенный угол, в зависимости от конструкции связи.

Напряжение на выходе U₂ определяется из выражения: U₂=U₁R_х/R_n=U₁X/L=kX,

где k = U₁/L- постоянная датчика.

Рисунок 9.5 - Потенциометрический чувствительный элемент: 1- потенцио­метр; 2- движок потенциометра; 3- жесткая связь; 4- перемещаемый объект; L-длина перемещения движка; Х- перемещение объекта; R„- полное сопротивле­ние потенциометра; R_x- измеряемое сопротивление ползуна; U₁- входное на­пряжение; U₂- выходное напряжение датчика.

Потенциометрические датчики просты по конструкции, дешевы. Однако, в силу применения движущихся механических частей, имеют значительную погрешности и низкую надежность,