, 2.3, 2.5). Очевидно, цей тип датчиків може бути легко лінеаризованих простим розгортанням кругового сектора уздовж його довжини.
Потенціометричне напруга завдяки пропорційній зв'язку між довжиною доріжки з її електричним опором і, відповідно до закону Ома, являє собою лінійне постійна напруга V out (Малюнки 2.1, 2.5, 2.6). p> Чим ближче знаходиться движок до рівня напруги живлення V in , тим вище вихідний сигнал датчика V out . На виході пристрою пропорційний вихід напруги V out знімається з використанням високоімпедансное навантаження (Порядку декількох сотень кОм). Напруга движка повинне підключатися, наприклад, також до високоімпедансное операційного підсилювача. Стандартне підключення рухомого контакту виконується за допомогою другої контактної доріжки, що складається з того ж резистивного матеріалу. Щоб уникнути зносу і похибки вимірювань струм в зоні контакту мінімізують (I out бажано встановлювати менш 1мкА, але в специфікаціях сучасних пристроїв це значення може досягати декількох мА або десятків або сотень мА).
Дротяні спіралі wirewound coils або гібридні кутові датчики функціонують аналогічно товстоплівкова (в концепції, представленої на малюнку 2.2, теоретично навіть можлива навівка другий спіралі для імітації другий контактної доріжки - вимірювальної); перевага в тому, що детектування кута j при спіральному переміщенні движка можливо в межах всієї висоти спіралі.
Хоча товстоплівкові потенціометри можуть вимірювати кутові діапазони тільки в межах 360 В°, причому з неминучою мертвою зоною, цього виявляється достатньо для стандартних автомобільних кутових завдань, при цьому датчики прості в експлуатації і конструюванні, відрізняються низькою ціною, достатнім терміном служби, що і пояснює їх найбільш широку популярність в автоелектроніці.
У специфікаціях автомобільних товстоплівкових потенціометрів часто вводиться визначення позитивної і негативної незалежної лінійності (На малюнку 2.5 позначена буквою L) - максимального відхилення (позитивного і негативного) вихідної напруги від теоретичної прямої лінії В± V out _ max . Причому нахил (градієнт) і точки перетину теоретичної прямої з реальною характеристикою зазвичай виробниками вибираються так, щоб сумарна помилка В± V out _ max була мінімізована або негативні і позитивні відхилення - DV out _ max і + DV out _ max були рівні. p> Для обчислення незалежної нелінійності використовуються як абсолютні відхилення вихідної напруги В± DV out _ max , так і відхилення від прямої лінії нормалізованої характеристики V out /V in (j) вихідного напруги, віднесеного до вхідного напрузі, залежно від механічної вхідний величини -
В± DV out /V in (j) 100%. br/>
Типові значення помилок цієї, зазвичай нормалізованої величини, виражаються в процентному відношенні, становлять сьогодні менше 0,5% - до 0,02%. При складанні специфікацій, як правило, вимірюється різниця між характеристиками розглянутого і еталонного потенціометра.
На відміну від незалежної лінійності, абсолютна нелінійність, яку також приводять у специфікаціях датчиків, використовують не змінний, а повністю певний нахил, причому з індексного точкою, однозначно визначає співвідношення між вхідний величиною і вихідним напругою або нормалізованої характеристикою V out /V in (j) (як правило, індексна точка задається на середині механічного діапазону і перетині теоретичної кривої з фактичною передавальної характеристикою). Абсолютна нелінійність потенціометрів лежить в межах 2%. Ця цифра нелінійності може тільки приблизно оцінити точність пристрою - в діапазоні 120 В° при нахилі передавальної характеристики в 45 В° двопроцентну похибка відповідає 2,4 В°. Оскільки існують і інші чинники, що знижують точність, наприклад, зміщення і гістерезис, розкид вхідного і вихідного опору, перешкоди при передачі сигналу, в дійсності помилка може бути ще більше. Все ж по стабільності цього параметра в повному діапазоні потенціометри функціонують краще стандартних датчиків Холла.
Потенціометри, мають вихідну характеристику, подібну показаної на малюнку 2.6, в повному механічному діапазоні - від нульового до максимального механічного кута повороту (j max ) або максимального лінійного ходу (I max ) рухомий системи датчика, пропонують більший у порівнянні з датчиками Холла повний діапазон ефективного електричного кута повороту рухомої системи j eff , хоча вихідна напруга при положенні движка близько верхньої межі доріжки поблизу терміналу V out зазвичай не вимірюється; крім того, ставлення V out /V in (D) ніколи не досягає одиниці.
У спе...
