Потенциометри́ческий датчик (потенциометрический преобразователь) — датчик, входным сигналом которого является перемещение контакта, а выходным — напряжение, которое можно снять с этого контакта[1].
В общем случае, потенциометрический датчик представляет собой обмотку или полосу из материала с высоким электрическим сопротивлением (как правило, выполненную в виде неподвижного элемента конструкции), на которую подается питающее напряжение и подвижной щетки, с которой и снимается выходной сигнал.
Существуют два основных типа потенциометрических преобразователей:
- Преобразователи угловых перемещений.
- Преобразователи линейных перемещений.
Основные преимущества потенциометрических датчиков[2]: высокая точность и стабильность функции преобразования, малое значение переходного сопротивления, низкий уровень собственных шумов, небольшой коэффициент сопротивления.
Основные недостатки потенциометрических датчиков: небольшое значение разделительной способности, ограниченные возможности при использовании переменного тока, наличие скользящего контакта, что приводит к ограниченному количеству рабочих циклов датчика.
Конструктивное исполнение
В состав любого потенциометрического преобразователя входят три основных элемента:
- Каркас, который изготавливается из материалов, обеспечивающих постоянство своих геометрических размеров в широком температурном диапазоне. И в то же самое время имеющий высокие показатели теплопроводности для рассеивания выделяющегося излишнего тепла при работе датчика.
- Обмотка, которая, как правило, изготавливается из проволоки с четко определенным шагом намотки. При этом разрешающая способность потенциометрического датчика напрямую зависит от шага обмотки. Чем меньше шаг, тем большую разрешающую способность обеспечивает преобразователь. Шаг, в свою очередь, зависит от диаметра проволоки. Например, в датчиках повышенной точности диаметр проволоки обмотки может быть порядка 0,1…0,4 мм
- Щетки, которые изготавливаются из чистых благородных металлов (как правило, платина или серебро). При этом материал щеток должен быть мягче материала обмотки, чтобы они не перетирались.
Примечания
