位移检测传感器之电阻式PPT学习教案.pptx

【位移检测传感器】是用于测量物体位置变化的设备，主要分为多种类型，如电阻式、电容式、涡流式、压电式等。在本篇【电阻式位移传感器】的学习教案中，我们将深入探讨电阻式传感器的工作原理、结构和应用。 电阻式位移传感器基于电阻值变化的原理来检测位移。电阻值受电阻率ρ、长度l和截面积S的影响，即R=ρ*l/S。当其中任一参数变化时，电阻值也会随之改变。这种变化可以通过设计特殊的电阻结构，如电位计和电阻应变片来实现。 **电位计**是一种常见的电阻式位移传感器。其工作原理是：当电阻丝的长度L变化时，整个电阻值会相应变化。电位计通常包括骨架、电阻元件（线圈）和电刷。电阻元件可以是线绕的、薄膜的或导电塑料制成，而电刷则负责与电阻元件保持接触，通过改变电刷的位置来改变电阻的长度，从而改变电阻值。 电位计的结构有直线位移型、角位移型和非线形型三种，输入/输出特性则分为线性和非线性。根据电位计的运动方式，可以将直线位移、转角等机械量转换成电阻变化，进而转化为电压或电流的变化值。 **电位计的工作原理**是通过滑动触点（电刷）改变电阻丝的长度，引起电阻值的改变。当输入电压Ui加到电阻体两端时，滑动端的输出电压Uo与位移量x成比例，即Uo = k*x + Uo0，其中k是电压灵敏度，表示单位位移引起的电压变化。 电阻式位移传感器的优点包括结构简单、成本低、对环境适应性强、输出信号大且易于转换。然而，它们也存在一些缺点，比如需要较大的输入能量以克服触点摩擦导致的能量损失，电刷与电阻元件间的摩擦可能导致磨损和噪声，影响可靠性、灵敏度和精度，动态响应相对较差，适合测量变化缓慢的量。 总结来说，电阻式位移传感器是利用电阻值变化来测量位移的电子设备，其中电位计是典型代表。这种传感器广泛应用于各种需要检测微小位移的领域，如自动化设备、精密仪器以及控制系统中。理解其工作原理和优缺点对于正确选择和应用这类传感器至关重要。