电位器式传感器基础了解：特性、分类、工作原理、优缺点、应用领域

电位器式传感器是一种常用的传感器，广泛应用于各个领域中。它的工作原理是通过改变电阻值来实现被测量物理量的测量，具有简单、灵敏、精确等优点。我们将从定义、分类、原理、优缺点、应用领域等方面，更好地了解电位器式传感器的基础内容。

电位器式传感器定义

电位器式传感器是一种基于电位器原理设计的传感器，它可以将物理量（例如温度、压力、位置等）转换为电阻值，并将其输出给接收设备进行处理。通常情况下，电位器式传感器包括一个电阻器和一个可调的滑动触点，当受测物理量发生变化时，滑动触点会移动，从而改变电阻器的电阻值。

电位器式传感器分类

根据电位器式传感器的结构和工作原理，可以将其分为以下几类：

1、线性电位器式传感器：线性电位器式传感器是指输出信号与被测量物理量成线性关系的传感器。线性电位器式传感器通常采用电阻式电位器结构，通过移动游标改变电位器的有效长度，从而改变电阻值，进而实现被测量物理量的测量。

2、角度电位器式传感器：角度电位器式传感器是指用于测量旋转角度的传感器，常见的应用场景包括机器人关节角度测量、汽车油门踏板位置测量等。角度电位器式传感器通常采用环形电位器结构，通过旋转旋钮改变环形电位器的有效长度，从而改变电阻值，实现旋转角度的测量。

3、微动电位器式传感器：微动电位器式传感器是指通过微小的机械位移来改变电位器的有效长度，从而实现被测量物理量的测量。微动电位器式传感器的优点在于具有高灵敏度和高分辨率，常用于测量微小位移、压力等参数。

4、接触式电位器式传感器：接触式电位器式传感器是指通过接触式探头与被测量物体接触，并将位移转化为电信号的传感器。接触式电位器式传感器的优点在于测量精度高，常用于测量硬度、压力、形状等参数。

电位器式传感器优点

1、简单可靠：电位器式传感器结构简单，操作可靠，容易维护，因此在工业领域得到广泛应用。

2、灵敏度高：电位器式传感器输出的电信号大小与受测物理量的大小成正比，具有较高的灵敏度，可以实现较高的测量精度。

3、可重复性好：电位器式传感器具有较好的可重复性和稳定性，对于连续测量和长期监测来说，具有较高的精度和可靠性。

4、价格低廉：电位器式传感器的制造成本相对较低，价格也较为经济，因此在大批量生产的情况下具有很高的成本优势。

电位器式传感器缺点

1、需要外部电源：电位器式传感器需要外部电源才能正常工作，这限制了它的使用范围，例如在户外或无法提供电源的环境下使用可能会受到限制。

2、精度受到温度变化的影响：由于电位器式传感器的灵敏度较高，因此其输出信号的精度可能受到环境温度的影响，需要进行温度补偿才能获得更高的精度。

3、可靠性受到材料的限制：电位器式传感器的可靠性和寿命受到其材料的限制，例如滑动触点材料的磨损可能会导致测量精度下降。

4、不能直接测量非电量：电位器式传感器只能测量与电阻值相关的物理量，不能直接测量非电量，例如光、声等。

电位器式传感器工作原理

电位器式传感器是一种基于电阻变化原理的传感器。其工作原理基于电位器的基本原理，即在一个固定电阻值的电阻器中，一个可调的滑动触点（通常称为“电位器滑动变阻器”）可以在电阻器内部沿着固定电阻器的长度移动，从而改变电路中的电阻值。具体而言，电位器式传感器的工作原理如下：

1、传感器中的电阻器：电位器式传感器通常由一个电阻器组成，该电阻器通常是由一系列固定电阻值组成的电阻器条。电阻器条可以是线性的，也可以是非线性的，具体取决于传感器的应用需求。

2、传感器中的滑动触点：电位器式传感器中，电阻器条上通常有一个可调的滑动触点，也称为电位器滑动变阻器。该滑动触点可以在电阻器条的长度方向上移动，从而改变电阻器的电阻值。

3、物理量的变化：当受测物理量（如温度、压力、位移等）发生变化时，电位器式传感器的滑动触点会相应地移动，从而改变电阻器的电阻值。

4、电路中的电阻值变化：由于电位器式传感器中的电阻值发生了变化，因此电路中的总电阻值也会随之发生变化。

5、输出电压的变化：电位器式传感器常常被连接到一个电路中，因此电路中总电阻值的变化会导致电路中电压值的变化。因此，电位器式传感器会输出一个电压信号，该信号的大小与受测物理量的大小成正比。

在实际应用中，可以通过连接到一个合适的电路中来处理和解释输出信号，以实现对受测物理量的测量和监测。

电位器式传感器应用领域

电位器式传感器的应用领域非常广泛，可以涵盖各种需要测量和控制物理量的场合。典型的应用包括工业自动化控制、汽车工业、医疗器械、机器人技术、航空航天领域以及冶金、石化、煤炭等工业领域，随着科技的发展，电位器式传感器的应用领域还将不断扩展和深入。