在控制工程飛速發(fā)展的今天，電子控制系統(tǒng)也跟著獲得巨大的進(jìn)步，從而造成了對(duì)傳感器的巨量需求。工業(yè)使用的傳感器要求性能出眾，價(jià)格便宜，可在苛刻的環(huán)境下（例如-40℃到150℃）正常工作。本文主要闡述用來(lái)測(cè)量角度和直線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電塑料位移傳感器的性能參數(shù)，這種位移傳感器通常也被稱(chēng)之為電子尺，或電阻尺，這主要是跟其結(jié)構(gòu)中的重要組成部分有關(guān)。以下就來(lái)介紹一下這些結(jié)構(gòu)和功能：

電阻尺的原理與結(jié)構(gòu)

a、電阻（輔助材料+導(dǎo)電塑料電阻板）

電阻板是位移傳感器中最重要的部分，采用導(dǎo)電塑料覆蓋在基材上，具有良好的耐磨特性。如采用專(zhuān)業(yè)精密修刻設(shè)備，可將導(dǎo)電塑料軌道修刻到所要求的線性度。

b 、電刷（貴重金屬合金）電刷是電阻尺中的決定性元件，它有貴重金屬支撐，采用多觸電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壽命長(zhǎng)(一億次)，啟動(dòng)力矩低，可高速運(yùn)作（10m/s）

c 、傳動(dòng)軸或操縱桿

d 、連接軸承

e 、外殼

（新也實(shí)業(yè)采用的電阻板均是經(jīng)過(guò)電腦精修刻過(guò)的，既耐磨，線性精度又高）

獨(dú)立線性

如果電刷沿著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，那么電阻尺的輸出電壓和機(jī)械輸入值存在一定的關(guān)系。實(shí)際曲線距離理想直線最大的電壓偏差，與電阻尺的滿量程之比被稱(chēng)為獨(dú)立線性誤差。誤差±F，是表示以百分比計(jì)算的輸出電壓與理論輸入電壓之間的偏差。如今，獨(dú)立線性率的典型值介于0.2 %和0.02 % 之間。而深圳市新也實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的電阻尺多是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)精密電腦修刻機(jī)修刻過(guò)的，其獨(dú)立線性度基本都可保持在0.03~0.07%之間，已能夠應(yīng)付多數(shù)測(cè)量場(chǎng)合的精度需求。

絕對(duì)線性

絕對(duì)線性變得越來(lái)越具有使用價(jià)值，它不像獨(dú)立線性，絕對(duì)線性的參考邊界已經(jīng)限制好了，不需要進(jìn)行系統(tǒng)微調(diào)。絕對(duì)線性由一個(gè)指標(biāo)點(diǎn)做標(biāo)準(zhǔn)，建立了一個(gè)機(jī)械輸入（角度或者行程）和電阻尺電壓輸出之間的關(guān)系，因?yàn)檫@個(gè)參考點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際情況確定的，所以更加適合工業(yè)過(guò)程控制的需要。絕對(duì)線性要求輸出值在理論中所約定的公差范圍之內(nèi)。

接觸電阻

接觸電阻是電刷的終端，和電刷在電阻尺的電阻軌道上直接接觸點(diǎn)之間的電阻，接觸電阻是影響電阻尺性能的重要指標(biāo)。接觸電阻由三個(gè)部分組成：

第一個(gè)部分，載流電阻軌道和接觸面之間的整體壓降。這部分在很大程度上取決于加工技術(shù)因素，大概有幾百歐姆。

第二個(gè)部分，外部元件，這一點(diǎn)要遠(yuǎn)比第一點(diǎn)難以控制。這個(gè)外部過(guò)渡電阻和發(fā)生在開(kāi)關(guān)與插頭及插座連接器之間的接觸電阻有很大的相似之處，從電學(xué)的角度講這是由于之間電刷和電位器電阻軌道之間的過(guò)度部分接觸不理想。金屬氧化物，氯化物和硫化物，混合各種有機(jī)物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致在電阻軌道表面形成較薄的絕緣層。如果不能保證在一定的范圍內(nèi)，這些額外的電阻在不利的條件下將導(dǎo)致完全超出設(shè)定的公差范圍之外。絕對(duì)有必要嚴(yán)格保證電位器在制造過(guò)程中受到嚴(yán)格的質(zhì)量控制，并保證匹配性。

第三個(gè)部分，動(dòng)態(tài)部分，和電刷在驅(qū)動(dòng)力的作用下高速運(yùn)動(dòng)有關(guān)。借助于阻尼電刷，才能實(shí)現(xiàn)在傳動(dòng)速度達(dá)10米/秒的時(shí)候不明顯的增加任何電阻。

線性誤差產(chǎn)生的原因

線性誤差主要有兩方面原因：

一、由電路造成的，例如，當(dāng)微弱的工作電流通過(guò)電刷的時(shí)候，由于接觸電阻的存在，類(lèi)似于出現(xiàn)了歐姆負(fù)載的情況，例如：當(dāng)經(jīng)過(guò)電刷的工作電流由1μA增加到10μA的時(shí)候，精度會(huì)損失1%，接觸電阻數(shù)值越小，對(duì)線性度影響也越小，工作電流越小，對(duì)線性度影響也越小。

二、由于機(jī)械連接造成的，如果有軸向錯(cuò)位（偏心率），那么驅(qū)動(dòng)器和電位器之間的運(yùn)動(dòng)會(huì)存在一個(gè)夾角，這將導(dǎo)致線性的誤差。

輸出平滑度

平滑度是衡量電阻尺的輸出電壓偏離理想規(guī)律的一個(gè)指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)通常用超過(guò)指定行程增量的電壓與應(yīng)用電壓的比值來(lái)表示，例如用應(yīng)用電壓的百分比來(lái)表示。輸出平滑度受接觸電阻，分辨率還有其他非線性因素的影響，它是衡量一支電阻尺性能好壞的指標(biāo)之一。

分辨率

分辨率用來(lái)衡量電阻尺的輸出敏感性，它主要取決于檢測(cè)原理，電阻式位移傳感器的分辨率是無(wú)限小的，因此任何微小的移動(dòng)都會(huì)被檢測(cè)到。

重復(fù)精度

電阻尺在反復(fù)運(yùn)行時(shí)，每次在同一機(jī)械位置時(shí)的輸出值不一樣，這些輸出值的最大差值就是重復(fù)精度。重復(fù)精度主要受到溫度，濕度，機(jī)械連接方式等因素的影響。

遲滯

遲滯反映電阻尺的正向特性（輸入量增大）與反向特性（輸入量減?。┑牟灰恢滦裕话阌蓪?shí)驗(yàn)確定，造成遲滯的原因很多，例如：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙，摩擦，彈性元件的彈性滯后的影響等。

使用壽命

深圳市新也實(shí)業(yè)有限公司（XY）生產(chǎn)的導(dǎo)電塑料電阻尺的使用壽命基本都可以達(dá)到上億次，并且精度不會(huì)偏差太大，這樣可靠的電阻尺已可以滿足大多工業(yè)設(shè)備的測(cè)量需要。電阻尺的使用壽命是衡量其性能好壞很重要的一個(gè)指標(biāo)，因此，這將會(huì)成為今后行業(yè)發(fā)展的主流方向。

結(jié)語(yǔ)

深圳市新也實(shí)業(yè)有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)和銷(xiāo)售各式直線位移傳感器、拉繩位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器等產(chǎn)品，并與國(guó)內(nèi)外傳感器優(yōu)質(zhì)品牌建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，從而建立起位移傳感器、壓力傳感器、稱(chēng)重傳感器及配套儀表等優(yōu)購(gòu)服務(wù)，是真正的為用戶之所想，解決用戶之所憂，便利用戶的各方面需要。我們真誠(chéng)地以一片赤子之心，用我們的專(zhuān)業(yè)來(lái)為用戶提供優(yōu)質(zhì)的工程解決方案，并用好的質(zhì)量和好的服務(wù)來(lái)回報(bào)廣大用戶的信任。