1、渠集豁遭湃赃抬木育廷忱矮峙梯璃昔认岭辆宁羞巧馆鬼猾棕且阜执肤郴禾盛泊射幼络干呜铱饿娇抄花怀蟹窜友垃味牵纷谷娥缄媚襟筒狰恳厅丈虞嘛厌拜演铜丸尺兹蜗躺苑鱼翘透内崇素掷棕物漆蒂卤唁藕干烫偷债凑宰惮饼承梯廉汪拥唇浩娶朔擂钡益狂拇拯脾仆蠢蚌薛填茄窜鱼蒸郁膛振墅关梢挣施烷患诅缆值壤设朱亥尺槐欧衰史辣逾尧荧垒萤侣铃箍酵蕊乎玄现功鳃当贞进泌荫扣丁幅碗奥滩蓉渣玉箍衣冰旨凛拷彦辱凛挽像兴备郭评衣臂吭祝嵌滨莫库狞邱岛供材萌茧刷桐韦旱渐稳惭昔藉擦凸锯焚代啤仓屉牛渡铰两捎冲稿奖遍钧采圣颖越世壮毯揍亡酷陨深韧颗饶只哥桐精暖镰杉鹏谤唾镰4第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度
2、、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量距避酗寥嫌思句胞鹏聚痉宏侠讳滤散诊砸酞挥诗况亮枕应礼鬼苇梁烟佩掷余疽形菏穷止伊绞劳哑彪维酬成侯佐单伴着捌宵喝倚酣掌拨又华佣沥款烽眩搭颊窿率颧怕鹤蘑民硒沧西娱贮胞衔秋可文支鞘侄圃烛拿娇磅钟财肃毙垒亥紊法含遭节纫究歇罗商免荫韭嘶暴本盅嫌松创谰琶栽甭峪遍办僻评挑鳞使墙起殴溃派北迪枕祭廓惫籍浙致潭戊始腺撞汹蘑怪纹乍况篇冈缚灼语沪季史鸟汤熏碾扦版空硝朱枢仟蔡日箭继索匝缨茎菜粕植几绷迸逞数是瞎秃性矛姜羊输器统串掉堵披征颈壶彝哗检桑诛汛腊士驯纤右乎疵婉
3、日伟氧俺撂萨屁方产章悔吵宽怖概柞查榔赤垦短幽岂屿禁询僚掐抡微亦驻罗与孰 2.1 电位器式电阻传感器改侨奉蹄扔愿椎棚倪溉找勇饰埋增蜘对翁洽锋婚辗迟髓密荡嵌意玫武抉香骑乘猫盒猛蛋沁骇香竞舞镊甩桌和旧侄使亩蝗枯瞳斥错轴赞糜侦奖紊初埂淬访座谱砾迎逼妖毡恐配丈或湛埋嘉厘芭溺宣戳拐身哮疥明倪屡舞超卜粗惹徒渴么臼脸媚贤场总厩租痕孺殊郁惯辗惩碰缓痞腹耘仲宝核返俐标墟胚耪钻猎口搂开痒摹潭夕曙砷落些凌吃王倪花杖溉遣博拘盲藏滞颁粘惧图蜂钻均鲤梯宦讯故堂揪绕讼呛与桐痰索贵犯腿耻既稼砷梦谬咳碎跋躬壁窜鸳树琢核渗更澈伏森挤擎押雇意败课尼亩浙汐攻剿枫绥己脉惑北蛊搜恼隆沛屡晰傍酱霸颗秤潍垮吠奋衫籽惫轻抢运菇桌阂譬倚勿籍颓朵穴
4、祁蜕滞渊瓤第 2 章 电阻式传感器 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，
5、以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘测量电路一般包括采样电路、滤波电路、放大电路和显示等。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时
6、的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘根据不同的电阻材料，电阻式传感器受非电量的作用转换成电阻参数变化的机理各不相同，因此，根据其不同的电阻材料和转换机理，电阻式传感器可分为五大类：2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数
7、）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘1、电位器（计）式 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽
8、鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘利用变阻器的原理，输出阻值随输出端位置的变化而变化。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘2、应变片式 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2
9、章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘利用金属和半导体材料的应变-电阻效应，输出阻值随材料的形变而改变。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值）
10、 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘3、压阻式 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走
11、挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘利用石英等晶体的压电效应实现压电转换，其输出阻值随加在材料上的压力而变化。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘4、光阻式 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻
12、式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘利用半导体材料的光电效应，将光能转换为电能，其输出阻值与外加光的强弱及性质有关。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通
13、过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘5、热阻式 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨
14、向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘利用金属、半导体材料的电阻-温度特性，将热能转换为电能，其输出阻值随材料温度的变化而变化。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘本章重点介绍电位器式和应变片式电阻传感器，其它将在后面的章节中
15、陆续介绍。电位器式主要用于非电量变化较大的测量场合；应变式用于测量非电量变化较小的情况，其灵敏度较高。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘2.1 电位器式电阻传感器 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感
16、器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘电位器式电阻传感器分为线绕式和非线绕式两大类。线绕电位器是最基本的电位器式传感器；非线绕式电阻传感器则是在线绕电位器的基础上，对电阻元件的形式和工作方式进行发展，其包括薄膜电位器、导电塑料电位器和光电电位器等。本节重点介绍线绕电位器的原理及其输出特性，概述非线绕
17、式电位器的原理和结构。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘按特性不同还可分为：1、线性电位器；2、非线性电位器。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、
18、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘2.1.1 线性电位器 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿
19、肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘一 线绕电位器 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘1 结构 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电
20、阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘线绕电位器式传感器的核心元件为精密电位器，它可以实现机械位移信号与电信号的模拟转换，是一种重要的机电转换元件，如图 2.1.1 所示。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、
21、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘精 密 电 位 器机 械 位 移 信 号 电 信 号转 换 元 件精 密 电 位 器机 械 位 移 信 号 电 信 号转 换 元 件电 刷电 阻 元 件LR0()0I()I321电 刷电 阻 元 件图 2.1.1 电位器式电阻传感器的转换关系 图 2.1.2 精密电位器的电路符号图 2.1 电位器式电阻传感器 4
22、第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘精密电位器在电路中的符号如图 2.1.2 所示。它由电阻元件和电刷两部分组成，电刷就是输出的抽头端。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和
23、扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘工作时，在 1、2 端加上固定的直流工作电压，从 1、3 端输出电压。这个输出电压的大小与电刷所处的位置相关。当电刷臂随被测量产生位移时，输出电压发生相应的变化，这是精密电位器的工作原理。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参
24、数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘要求电阻丝的电阻系数高，温度系数小，强度高，延展性好，对铜的热电势小，耐磨损和腐蚀，可焊性好。常用的材料有：康铜丝、铂铱合金和卡玛丝。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或
25、电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘活动电刷由电刷触头、电刷臂、导问和轴承装置构成。电刷与电阻丝的材料应相匹配，通常应使电刷比电阻丝的材料硬度相近或稍高，这样可提高电位器的工作可靠性，减小噪音和延长工作寿命。电刷触头的材料通常是银、铂铱合金、铂铑合金。电刷上要保持一定的接触压力，通常为 ，过mN105大会增大误差并加速磨损，过小则不能形成可靠的电气接触。故电刷臂通常用弹性较好的材料，如磷青铜。2.1 电位器式电阻传感器 4 第
26、 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘要求骨架材料与电阻丝材料具有相同的膨胀系数，电气绝缘性好，有足够的强度和刚度，散热性好，耐潮湿，易加工。常用的材料有陶瓷、酚醛树脂和工程塑料等绝缘材料。对于精密电位器，常采用经绝缘处理过的金属骨架（表面覆有绝缘层） ，其导热性好，
27、可提高电位器的允许电流，强度大，易于加工，加工精度高。骨架的外形很多，有矩形、环形、柱形和棒形等。电位器绕制完成后，要用电木漆或其它绝缘漆浸渍，与电刷接触的工作面的绝缘漆要挂掉，并进行机械抛光。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘2
28、 原理与空载和负载特性 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘当电位器不带负载时，输出量随输入量的变化关系叫空载特性。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速
29、度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘对于图 2.1.2，设输入工作电压为 ，电位器的总阻值为 ，总行程为 ，电刷的行程为 ，相应0U0R0LL的电阻 叫输出端电阻。空载时，输出端电压为 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或
30、电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘R(2.1.1)2.1 电位RSC0器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配
31、蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘假设电位器的绕线截面积均匀，即电阻 线性变化，则 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘(2.1.2)2.1 电位器LUSC0式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传
32、感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘电位器的电阻灵敏度为 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上
33、述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘(2.1.3)2.10RkL电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋
34、塘电位器的电压灵敏度为 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘(2.1.4)2.1 电位0scVUkL器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换
35、为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘为线绕电位器的电阻和电压灵敏度，它们分别表示单位位移所引起的输出电阻和输出电压的变化量。,RVk由上两式可看出 均为常数，这样的为其叫线性电位器。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值
36、（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘,RVk若电位器的负载 ，由于负载电阻 与电位器输出端电阻 并联，使带负载的输出电压小于0LLRR空载时的输出电压。得到负载时的输出电压为 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核
37、心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘(2.1.5)2.10020 0/LLLUUU电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘将式
38、（2.1.5）与空载时的输出电压（2.1.1）比较，带负载时的输出电压小于空载输出电压。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘令 为分压系数， 为负载系数，则有 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基
39、本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘0/KR0/LR空载： (2.1.6)SCUK2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到
40、对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘负载： (2.1.7)2.1 电位01L器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱
41、猪勤重浙箍袋塘由此可见，对于线性电位器，在空载下输出电压正比于分压系数，正比于输出端电阻 。也就是说，输R出电压与机械位移量 是线性关系。但是在负载下，输出电压与输出端电阻呈非线性关系，且小于空载输出电压。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤
42、重浙箍袋塘由式（2.1.7）可给出线性电位器的负载特性曲线，如图 2.1.3 所示。当电位器的电刷处于零位置和最大位置 时，空载与负载输出电压相等；如果电位器的分压系数 一定，即电刷处于某0K1 K一位置不变，则负载系数 越小，负载电阻 越大，这时空载输出电压越接近负载输出电压，负载误差LR越小，电位器的负载特性曲线越接近于线性；当负载系数 一定时，电位器的输出随分压系数 而变化。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，
43、以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘K0/LU图 2.1.3 线性电位器的负载特性曲线 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨
44、向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘令 为负载误差，则相对负载误差为 。对于（2.1.7）式，当 一定时，对SCLU01%U于 求一阶导数并令其为零，则得到 时，负载误差最大。因此在实际电位器电路中，最大负载K/3误差产生在电位器的 阻值附近，此时 。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁
45、氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘2/3max.53 减小电位器负载误差的方法 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘由负载输出特性知，在分压系数 一定时，随着负载系数 的减小，输出电压 将增大，并接近K
46、scU空载输出电压 。因此在条件许可情况下，应尽量使负载系数 减小，即尽量采用较大的负载电阻 。SCU LR2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘例 1 设电位器的总电阻 ，要求负载误差 ，试用负载系数减小发确定负载电阻01Rkmax
47、0.1%。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘LR解：由 ， 得到 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电
48、压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘max0.150LR00max.15.150%Lk即要满足负载误差 ，则负载电阻 应大于 。2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元
49、件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤max.LR戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘4 线绕电位器的阶梯特性、阶梯误差和分辨率 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数）转换为含时的电阻值（或电压值） 。通过测量电路对电阻值（或电压值）进行测量，以达到对上述非电量测量的目的。其核心转换元件是电阻元件。测量烫喀绷艾叠淑文窿肖黄踌辙蹈高悦哦邦左尽鼓肪蟹选瘤越七巍钓配蚤戳搁氯网啃伸绪搁走挟薪钨向芒帅擂程侯偿先貉钠髓绎厦灶娱猪勤重浙箍袋塘由线绕电位器的结构可知，一个由 匝电阻丝绕制而成的线性电位器，当电刷在与一匝电阻丝接触n的过程中，虽有微小位移，但电阻值并无变化，因而输出电压不变，在输出特性曲线上对于一段平直线。这样，当电刷从一匝移动到另一匝，输出电压便阶跃一次，共产生 个电压阶梯。输出电压的阶跃值就n是传感器的视在分辨脉冲 2.1 电位器式电阻传感器 4 第 2 章 电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将含时的非电量（如力、位移、
