电位器式传感器性能详解：线性、角度范围与特性

电位器式传感器是一种关键的机械-电气转换元件，它将机械线位移或角位移转化为与其成比例的电阻或电压输出。这类传感器以其结构简单、尺寸小巧、性价比高等特点而广泛应用。它们的性能参数主要包括： 1. 线性度或一致性：衡量传感器输出与输入线性关系的程度，理想的电位器式传感器应具有良好的线性特性，确保测量结果准确。 2. 分辨率：表示传感器能够识别和区分最小位移的能力，分辨率越高，测量精度越高。 3. 电阻温度系数：传感器的电阻值随温度变化的程度，这对于长期稳定性和环境适应性至关重要。 4. 整个电阻值的偏差：测量电位器在整个行程中的最大和最小电阻值之差，反映了其均匀性。 5. 寿命：传感器在正常使用下能持续工作的年限，是耐用性的重要指标。 电位器式传感器根据测量类型主要分为单圈电位器（如滚轮式）、多圈电位器（多圈旋转）和直线滑动式电位器，每种类型的传感器适用于不同的应用场合和精度要求。 按制作方式，电位器可分为线绕电位器，利用金属导线绕制而成，具有较好的耐久性；导电塑料电位器，通过塑料材料制成，轻便且成本低；以及各种基底材料配合导电材料的组合，如普通塑料基底和导电粉。 工作原理方面，线性电位器通过电刷与电阻元件的接触，实现了位移与电阻的线性转换，而非线性电位器则能提供更复杂的函数关系，如变骨架式、变节距式等，允许实现任意函数的输出。 电位器的空载特性表现为，当无外部负载时，输出电压与电刷移动量成正比，体现了传感器的基本线性关系。负载特性涉及电阻分压电路，随着电刷位置的变化，输出电压会相应调整，同时考虑了负载电阻的影响。 在实际应用中，选择电位器式传感器时，必须考虑这些性能参数，以确保其能满足特定的应用需求，并在不同环境条件下保持稳定的性能表现。