如何进行角度传感器（电位器）选型和正确使用

时间：2020-01-05

摘要　综述角度传感器（电位器）的基本概念、电气性能参数及其测量方法, 侧重介绍角度传感器（电位器）

选型依据及使用注意事项。为整机厂线路设计, 工艺设计人员选型和正确使用角度传感器（电位器）提供了依据。

关键词　角度传感器（电位器）　电气性能　测量方法　选型原则

1　引言

角度传感器（电位器）是一种通用的机电元件, 在仪器仪表和各种电子设备中已获得广泛应用。由于角度传感器（电位器）品种、结构、安装方式和技术参数繁多, 电路设计人员在设计选型时**根据角度传感器（电位器）在电路中的作用来确定性能指标。从经济实用的观点出发, 设计人员既要考虑到角度传感器（电位器）的参数指标留有余量, 又不能不切实际地提高指标要求。若所选角度传感器（电位器）的参数指标不足, 将达不到设计要求或不能长期稳定工作。另外, 设计人员选型不当或不能正确使用、安装, 也容易造成角度传感器（电位器）性能下降, 结构受损甚至毁坏失效。合成碳膜角度传感器（电位器）和玻璃釉角度传感器（电位器）由于价格低廉和具有较强的通用性, 因而在彩色及黑白电视机、录像机、音响设备、显示器等电器中占有重要地位。为了增进角度传感器（电位器）制造厂和上述应用领域的广大设计人员、工艺人员之间的交流, 为电路设计、整机工艺工作中合理地设计、选型和在装配中正确安装、使用角度传感器（电位器）, 本文提供主要的参考原则。

2　角度传感器（电位器）的基本概念

21　角度传感器（电位器）的定义

角度传感器（电位器）是一种可调电子元件, 它靠动触点在电阻体上移动, 从而获得与角度传感器（电位器）输入电压和动触点位移(或转角) 成一定关系的电压输出。

如图1。

图1　角度传感器（电位器）原理示意图

22　角度传感器（电位器）的分类

从构造形式来看, 角度传感器（电位器）可分为线绕角度传感器（电位器）和非线绕角度传感器（电位器）两大类。

(1) 线绕角度传感器（电位器）是将电阻丝绕在金属、陶瓷和塑料骨架上作为电阻元件, 具有电阻温度系数低, 电阻值稳定性好, 功率负荷性大,工作寿命长等优点。但线绕电阻元件的主要缺陷是分辩力有一定阶梯性, 同时多圈的电阻元件的感抗会呈现随频率增加而增加, 因此高频性能差。此外, 还存在总阻值范围窄等缺点。

(2) 非线绕角度传感器（电位器）有合成膜角度传感器（电位器）、玻璃釉角度传感器（电位器）、导电塑料角度传感器（电位器）等。

a 合成膜角度传感器（电位器）是将炭黑、石墨和**粘合剂、填充料等混合制成的浆料采用多种方法(如丝网印刷) 涂覆在基体上再经固化而制成的电阻膜作为电阻体。合成碳膜角度传感器（电位器）能大规模生产, 价格便宜, 调节时噪声较小, 优越的高频性能, 还具有较小的电感量和分布容量, 且工作寿命长, 很少突然发生严重损坏, 总阻值范围宽广。线路设计人员总是**想到选用碳膜角度传感器（电位器）来作为在电子线路中改变电阻的经济方法。但合成碳膜角度传感器（电位器）的总电阻值随时间和温度变化较大, 抗潮湿的能力较差, 碳膜电阻元件的接触电阻较大。

b玻璃釉角度传感器（电位器）是将金属(或其氧化物) 粉、玻璃釉等混合而成的浆料采用丝网

印刷等方法涂覆在陶瓷基体上, 经烘干、高温烧结而成的电阻膜作为电阻体。其优点有:总电阻值范围宽广, 且有很高的分辩力和良好的稳定性, 噪声小, 频率响应非常好, 远远**过100MHz。电阻温度系数较小, 电阻元件表面坚硬而**, 工作寿命长。玻璃釉电阻元件越来越广泛地应用于预调角度传感器（电位器）中。

c1 导电塑料角度传感器（电位器）是将炭黑、石墨和**细金属粉、DAP树脂和交联剂等混合而成的浆料采用丝网印刷等方法涂覆在陶瓷或特制塑料基体上而成的电阻膜作为电阻体。优点是接触电阻变化小, 工作寿命很长。因为表面特别光滑, 所以分辨力非常高, 即使动触点在电阻体上循环运动数百万次后, 仍不会产生明显的摩擦力和磨损。对电阻元件加以修刻, 可使其线性度达0.1%的水平。动态噪声非常小, 有良好的高频工作性能, 适用于高增益伺服系统中。但导电塑料角度传感器（电位器）耐潮湿性能较差, 稳定性不如玻璃釉角度传感器（电位器）, 动触点额定电流小, 温度系数介于线绕角度传感器（电位器）和玻璃釉角度传感器（电位器）之间。另外, 非线绕角度传感器（电位器）还有金属膜角度传感器（电位器）、金属体(箔) 角度传感器（电位器）、**实芯角度传感器（电位器）、无机实芯角度传感器（电位器）等。

23　角度传感器（电位器）的基本安装方式

插针式: 在一般的用途中, 可将角度传感器（电位器）直接插入印刷电路板并进行波峰焊接。

轴套安装: 在设计一些需要承受严重的机械振动和冲击的结构时, 可采用轴套安装的角度传感器（电位器）。用轴套螺母和垫圈将角度传感器（电位器）固定在底板上。

24 角度传感器（电位器）在线路中的基本作用

角度传感器（电位器）有两种工作方式:

分压器式(图2) 和可变电阻器式(图3)。

词条
词条说明
如何进行角度传感器（电位器）选型和正确使用-2
角度传感器（电位器）的电气参数 31 总电阻值定义为角度传感器（电位器）两终端(1, 3 端) 之间的电阻值。标定任何角度传感器（电位器）时, 都需要规定标称阻值。同时应规定标称阻值的允许偏差, 而总电阻值应在允许偏差范围内。测量总电阻值时, 一般采用数字欧姆表。在角度传感器（电位器）**械止档时, 动触点应尽可能靠近一个终
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