速發(fā)展的控制工程促使電子控制系統(tǒng)的�(jìn)�,從而造成了對(duì)傳感�的巨量需求,工業(yè)使用的傳感器要求性能出眾,價(jià)格便宜,可在苛刻�(huán)境下(例�-40�150攝氏度環(huán)境)下工�,本文主要闡述用來測量角度和直線�(yùn)�(dòng)的導(dǎo)電塑�電阻尺的性能參數(shù)�
飛速發(fā)展的控制工程促使電子控制系統(tǒng)的�(jìn)�,從而造成了對(duì)傳感器的巨量需�,工�(yè)使用的傳感器要求性能出眾,價(jià)格便�,可在苛刻環(huán)境下(例�-40�150攝氏度環(huán)境)下工�,本文主要闡述用來測量角度和直線�(yùn)�(dòng)的導(dǎo)電塑料電阻尺的性能參數(shù)。這種位置電阻尺主要包括以下部分:�
a、電阻(輔助材料+�(dǎo)電塑料電阻軌道)
電阻�(dǎo)軌是傳感器中最重要的部分,采用�(dǎo)電塑料覆蓋在基材�,具有良好的耐磨特�。采用精密修刻設(shè)備將�(dǎo)電塑料軌道修刻到所要求的線性度�
b 、電刷(貴重金屬合金)電刷是電阻尺中的決定性元�,它有貴重金屬支�,采用多觸電�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì),壽命長(一億次),啟�(dòng)力矩�,可高速運(yùn)作(10m/s�
c 、傳�(dòng)軸或操縱�
d 、連接軸承
e 、外�
如果電刷沿著一�(gè)方向�(yùn)�(dòng),那么電阻尺的輸出電壓和�(jī)械輸入值存在一定的�(guān)系。實(shí)際曲線距離理想直線的電壓偏差與電阻尺的滿量程之比被稱為獨(dú)立線性誤�。誤差±F是表示以百分比計(jì)算的輸出電壓與理論輸入電壓之間的偏差。如今獨(dú)立線性率的典型值介�0.2 %�0.02 % 之間�
(線性變得越來越具有使用�(jià)�,它不像�(dú)立線�,線性的參考邊界已�(jīng)限制好了,不需要�(jìn)行系�(tǒng)微調(diào)。線性由一�(gè)指標(biāo)�(diǎn)做標(biāo)�(zhǔn),建立了一�(gè)�(jī)械輸�(角度或者行�)和電阻尺電壓輸出之間的關(guān)�,因?yàn)檫@�(gè)參考點(diǎn)是根�(jù)�(shí)際情況確定的,所以更加適合工�(yè)過程控制的需要。線性要求輸出值在圖中所約定的公差范圍之�(nèi)。)
接觸是電刷的終端和電刷在電阻尺的電阻軌道的直接接觸點(diǎn)之間的電�。接觸電阻是影響電阻尺性能的重要指�(biāo)。接觸電阻由三�(gè)部分組成�
部分載流電阻軌道和接觸面之間的整體壓�。這部分在很大程度上取決于加工技�(shù)因素,大概有幾百歐姆�
第二�(gè)部分,,外部元件,這一�(diǎn)要遠(yuǎn)比點(diǎn)難以控制。這�(gè)外部過渡電阻和發(fā)生在開關(guān)和插頭和插座連接器之間的接觸電阻有很大的相似之處。從電學(xué)的角度講這是由于之間電刷和電位器電阻軌道之間的過度部分接觸不理想。金屬氧化物,氯化物和硫化物,混合各種有�(jī)物質(zhì),會(huì)�(dǎo)致在電阻軌道表面行程薄的絕緣層。如果不能保證在一定的范圍�(nèi),這些額外的電阻在不利的條件下將導(dǎo)致完全超出設(shè)定的公差范圍之外。有必要�(yán)格保證電位器在制造過程中收到�(yán)格的�(zhì)量控�,并保證匹配��
第三�(gè)部分,動(dòng)�(tài)部分,和電刷在驅(qū)�(dòng)力的作用下高速運(yùn)�(dòng)有關(guān)。借助于阻尼電�,才能實(shí)�(xiàn)在傳�(dòng)速度�(dá)10�/秒的�(shí)候不明顯的增加任何電阻�
線性誤差主要有兩方面原因:
一、由電路造成�,例�,當(dāng)微弱的工作電流通過電刷的時(shí)候,由于接觸電阻的存�,類似于出現(xiàn)了歐姆負(fù)載的情況,例如:�(dāng)�(jīng)過電刷的工作電流�1μA增加�10μA的時(shí)�,精度會(huì)損失1%,接觸電阻數(shù)值越�,對(duì)線性度影響也越小,工作電流越小,對(duì)線性度影響也越��
二、由于機(jī)械連接造成�,如果有軸向�(cuò)位(偏心率),那么驅(qū)�(dòng)器和電位器之間的�(yùn)�(dòng)存在一�(gè)夾角,這將�(dǎo)致線性誤��
平滑度是衡量電阻尺的輸出電壓偏離理想的規(guī)律的一�(gè)指標(biāo)。這�(gè)指標(biāo)通常用超過指定行程增量的電壓與應(yīng)用電壓的比值來表示,例如用�(yīng)用電壓的百分比來表示。輸出平滑度受接觸電�,分辨率還有其他非線性因素的影響�
分辨率用來衡量電阻尺的輸出敏感�,它主要取決于檢測原理,電阻式位置傳感器的分辨率是無限小的,因此任何微小的移�(dòng)都會(huì)被檢測到�
電阻尺在反復(fù)�(yùn)行時(shí),每次在同一�(jī)械位置時(shí)的輸出值不一�。這些輸出值的差值就是重�(fù)精度。重�(fù)精度主要受到溫度,濕�,機(jī)械連接方式等因素的影響�
遲滯反映電阻尺的正向特性(輸入量增大)與反向特性(輸入量減小)的不一致�,一般由�(shí)�(yàn)確定,造成遲滯的原因很�,例如:傳動(dòng)�(jī)�(gòu)的間�,摩擦,彈性元件的彈性滯后的影響��
�(dǎo)電塑料電阻尺(MINOR)的使用壽命已�(jīng)可以�(dá)到上億次,已�(jīng)可以滿足大多的工�(yè)�(shè)備的需�,是今后的發(fā)展主流方向�