电位器传感器的应用

电位器式传感器优点在于：结构简单，尺寸小，重量轻；可以实现输出——输入间任意的函数关系；输出信号较大，一般不用对输出信号进行放大。

电位器可直接用来测量位移，被测位移直接作用于电位器的电刷上，引起电位器输出电阻或输出电压发生变化。电位器还可作为变换元件与弹性敏感元件一起构成电位器式传感器，用于测量力、力矩、压力等物理量。被测的力、力矩、压力等物理量作用于弹性敏感元件，使之发生变形而产生相应的位移，该位移再作用于电位器的电刷上，引起电位器输出电阻或输出电压发生变化，从而将被测量的变化变换为电阻或电压等电量的变化。

（1）电位器式位移传感器

图5．12为YHD型电位器式位移传感器结构示意图。图中的电位器为线绕式。被测位移作用于测量轴上，带动滑块在导轨上移动，同时也带动电位器电刷的移动，从而使得电位器的输出电压发生变化，测量输出电压的大小就可以知道相应位移的大小。

图5．12 电位器式位移传感器

1—测量轴；2—电位器；3—电刷；4—弹簧；5—滑块；6—导轨；7—外壳；8—无感电阻

（2）电位器式压力传感器

图5．13为YCO-150型弹簧管式电位器压力传感器结构示意图。被测压力p作用于弹簧管的固定端，使得弹簧管的截面形状发生变化，从而使弹簧管的自由端产生位移，带动电位器的电刷移动，进而使输出端子的输出电压发生变化，输出电压的变化与压力p的变化成比例。

图5．14为膜盒式电位器压力传感器结构示意图。被测压力作用于膜盒中的圆形膜片，使得膜片中心产生位移，再通过杠杆作用带动电位器的电刷移动，从而使电位器的输出电压产生的变化对应于压力的变化。

图5．13 YCO-150型弹簧管式电位器式压力传感器

图5．14 膜盒式电位器压力传感器

（3）电位器式加速度传感器

图5．15为电位器式加速度传感器结构示意图。将电位器的电刷与对加速度敏感的活动惯性质量块相连，当有加速度作用在传感器上时，质量块上所产生的惯性力将使其产生微小的位移，从而带动电刷移动，使得电位器输出电压的大小对应于被测加速度的大小。

图5．15 电位器式加速度传感器

1—惯性质量；2—片弹簧；3—电位器；4—电刷；5—阻尼器；6—壳体

图5．16 电位器式液位传感器

（4）电位器式液位传感器

图5．16为电位器式液位传感器结构示意图。将电位器的电刷通过杠杆与浮标相连，当液位的变化引起浮标上下移动时，通过杠杆作用带动电刷移动，使得电位器的输出电压的大小对应于被测液位的大小。若机械部分的特性为非线性特性，则电位器R可选择具有相反的非线性特性的型号，使整个系统呈线性特性。