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  • 1 # 月間玖

    1.感測器中系統的穩定性(stability)

    穩定性表示感測器在一個較長的時間內保持其效能引數的能力。理想的情況是不論什麼時候,感測器的特性引數都不隨時間變化。但實際上,隨著時間的推移,大多數感測器的特性會發生改變。這是因為敏感元件或構成感測器的部件,其特性會隨時間發生變化,從而影響了感測器的穩定性。

    穩定性一般以室溫條件下經過一規定時間間隔後,感測器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異來表示,稱為穩定性誤差。穩定性誤差可用相對誤差表示,也可用絕對誤差來表示。

    2、非線繞電位器式感測器

    為了克服線繞電位器存在的缺點,人們在電阻的材料及製造工藝上下了很多工夫,發展了各種非線繞電位器。

    (1)合成膜電位器

    合成膜電位器的電阻體是用具有某一電阻值的懸浮液噴塗在絕緣骨架上形成電阻膜而成的,這種電位器的優點是解析度較高、阻範圍很寬(100—4.7MΩ),耐磨性較好、工藝簡單、成本低、輸入—輸出訊號的線性度較好等,其主要缺點是接觸電阻大、功率不夠大、容易吸潮、噪聲較大等。

    (2)金屬膜電位器

    金屬膜電位器由合金、金屬或金屬氧化物等材料透過真空濺射或電鍍方法,沉積在瓷基體上一層薄膜製成。

    金屬膜電位器具有無限的解析度,接觸電阻很小,耐熱性好,它的滿負荷溫度可達70℃。與線繞電位器相比,它的分佈電容和分佈電感很小,所以特別適合在高頻條件下使用。它的噪聲訊號僅高於線繞電位器。金屬膜電位器的缺點是耐磨性較差,阻值範圍窄,一般在10—100kΩ之間。由於這些缺點限制了它的使用。

    (3)導電塑膠電位器

    導電塑膠電位器又稱為有機實心電位器,這種電位器的電阻體是由塑膠粉及導電材料的粉料經塑壓而成。導電塑膠電位器的耐磨性好,使用壽命長,允許電刷接觸壓力很大,因此它在振動、衝擊等惡劣的環境下仍能可靠地工作。此外,它的解析度較高,線性度較好,阻值範圍大,能承受較大的功率。導電塑膠電位器的缺點是阻值易受溫度和溼度的影響,故精度不易做得很高。

    (4)導電玻璃釉電位器

    導電玻璃釉電位器又稱為金屬陶瓷電位器,它是以合金、金屬化合物或難溶化合物等為導電材料,以玻璃釉為粘合劑,經混合燒結在玻璃基體上製成的。導電玻璃釉電位器的耐高溫性好,耐磨性好,有較寬的阻值範圍,電阻溫度係數小且抗溼性強。導電玻璃釉電位器的缺點是接觸電阻變化大,噪聲大,不易保證測量的高精度。

    3、光電電位器式感測器

    光電電位器是一種非接觸式電位器,它用光束代替電刷。光電電位器主要是由電阻體、光電導層和導電電極組成。光電電位器的製作過程是先在基體上沉積一層硫化鎘或硒化鎘的光電導層,然後在光電導層上再沉積一條電阻體和一條導電電極。在電阻體和導電電極之間留有一個窄的間隙。平時無光照時,電阻體和導電電極之間由於光電導層電阻很大而呈現絕緣狀態。當光束照射在電阻體和導電電極的間隙上時,由於光電導層被照射部位的亮電阻很小,使電阻體被照射部位和導電電極導通,於是光電電位器的輸出端就有電壓輸出,輸出電壓的大小與光束位移照射到的位置有關,從而實現了將光束位移轉換為電壓訊號輸出。

    光電電位器最大的優點是非接觸型,不存在磨損問題,它不會對感測器系統帶來任何有害的摩擦力矩,從而提高了感測器的精度、壽命、可靠性及解析度。光電電位器的缺點是接觸電阻大,線性度差。由於它的輸出阻抗較高,需要配接高輸入阻抗的放大器。儘管光電電位器有著不少的缺點,但由於它的優點是其它電位器所無法比擬的,因此在許多重要場合仍得到應用。

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