電位器式壓力傳感器

有兩個重要區(qū)別:

1)調整過程中，數(shù)字電位器的電阻值不是連續(xù)變化的，而是在調整結束后才具有所希望的輸出。這是因為數(shù)字電位器采用MOS管作為開關電路，并且采用"先開后關"的控制方法 。

2)數(shù)字電位器無法實現(xiàn)電阻的連續(xù)調整，而只能按數(shù)字電位器中電阻網(wǎng)絡上的最小電阻值進行調整。

結構簡單、尺寸小、精度高、重量輕、輸出性號大、性能穩(wěn)定。其缺點是要求輸入能量大、電刷與電阻元件之間容易磨損。

按其結構形式不同，可分為線繞式、薄膜式和光電式等。按照輸入和輸出的特性不同，可分為線性電位器和非線性電位器。目前常用的以單圈線繞電位器居多。

直滑式電位器主要零部件功能特點介紹如下。

一、電阻體

電阻體是電位器中提供一定電阻值的電阻部件，它的電性能決定了電位器的主要電性能。電阻體應有良好的阻值穩(wěn)定性，較小的電阻溫度系數(shù)和靜噪聲。為了提高可靠性，它還應具有耐潮、耐熱、耐磨、耐氧化、耐高負荷以及耐冷熱驟變等性能。

接觸式電位器的電阻體，動觸點在其上接觸并滑動，因此電阻體表面具有低的電阻率，使其與動觸點的接觸電阻小;同時表面電阻率應分布均勻，以保持在有效電行程內接觸電阻變化和軌道電阻變化小，能得到較理想的電阻規(guī)律特性。電阻體表面應具有適當?shù)墓鉂嵍龋捕群鸵欢ǖ哪湍バ?，以保證其機械耐久性。對線繞電位器是將電阻線材繞在骨架上，制成圓環(huán)形或螺旋形等電阻體，對薄膜或厚膜電位器，是公基板上形成電阻膜，形狀多為馬蹄形，圓弧形或長條形。對于合成實芯電位器，是在基座上壓塑出馬蹄形或長條形電阻軌。

二、骨架和基體

骨架是線繞電位器電阻體的絕緣支承體。基體(或基片)是非線繞電位器電阻體的支承體。

三、電刷、滑動Q和中心接觸圈片。

電位器中沿電阻體滑動，并引出輸入電壓的動觸點構件稱電刷<或接觸式入電刷分兩大類:一類是金屬刷。即金屬材料制作的電刷;另一類是碳刷，即用碳晨i溺矗和樹指等混合材料制作的電刷。金屬刷的形狀有刷形，點形、球面形和'多指形等。在保證接觸可靠性和電流分布均勻上，以多指電刷效果最好。碳刷的形狀有圓錐形和長方形等，接觸面有平面的和球面的，電位器的接觸可靠性、低噪聲、機械耐久性及使用壽命等，直接與電刷一電阻體的接觸狀態(tài)和機械磨損有關。因此，電刷材料應具有耐腐蝕、耐氧化、耐熱、耐寒;導熱性好、導電性好、無磁、接觸電阻低、較高耐磨性及較好的機械強度等特性。電刷與電阻體一直處于接觸和摩擦狀態(tài)，兩種材料要匹配組合得適當，以求得接觸電阻小和耐磨性好。如果組合不當，兩者之一有很快磨損的可能。與電阻體相比，電刷的硬度和耐磨性應稍低，使電阻體免受損壞，保證其可靠性。選用碳刷時，因碳刷的阻值遠大于金屬刷，所以對電位器的輸出影響較大。碳刷的阻值低于配方中碳黑和石墨的含量。碳含量高阻值低，但強度變差。對要求高的碳刷有時加入金屬粉(如銀粉)來降低阻值。碳刷的阻值越小越好，一般不超過6歐姆。碳刷的強度是指碳刷能承受的最大壓力。強度高則可承受的壓力就大，這樣與電阻體的接觸電阻就小。

1 用金屬材料做的電刷，應具有較高的抗拉強度和較好的延伸率，并易于焊接，便于加工組裝等。金屬電刷應選用彈性好的金屬材料，以便電刷動觸點對電阻體有一定彈性壓力。彈性材料應具有較高的彈性極限、屈服極限等。在長期使用中，電刷的彈性壓力變化越小，接觸可靠性越高。金屬電刷常用的材料有:鈹青銅、磷青銅、鋅白銅、把銀鉻合金、鉑鎳合金、鉑銥合金、鎊銥合金、金銀銅合金等。以貴金屬為基的合金，具有高的抗氧化和抗腐蝕性能，即使在高溫高濕條件下也相.當穩(wěn)定;接觸電阻變化很小，常用于精密電位器'

2.滑動臂(或稱滑塊)

滑動臂是連接轉軸(或滑柄)和電刷的構件，它將轉軸(或滑柄)的運動轉軸電刷，帶動電刷在電阻體上滑動身滑動臂材料根據(jù)電位器結構有選用金屬材料的或非金屬材料的。如選用彈性金屬材料，則滑動臂起著對電刷施加彈性壓力的作用;如用剛性材料，則電刷應具有一定彈性，或另用彈性零件對電刷施加彈性壓力。常用作滑動臂的材料有布肢樞、紙膠板、塑科、黃銅、銀銅和磷青銅等。金屬材料一般需電鍍保護層。

3.接觸簧片

接觸簧片是連接電刷和集流件的溝件，它將電刷的電輸出傳遞給集流件和引出瑞。接觸簧片和集流件間是一種動接點式的連接，所以接觸簧片對電位器的機械耐久性、接觸穩(wěn)定性和動噪聲影響很大。因此，接觸簧片應具有良好的彈性，以保證對集流件有一定的彈性壓力;它還具有良好的導電性和導熱性，其硬度和耐磨性應與集流件相匹配。常用的材料有磷青銅和被青銅等。接觸簧片經(jīng)常與電刷或滑動臂做成一體。

四、整流件和引出端

1.集流件(又稱導電環(huán))

集流件是引出端與接觸簧片間的電氣連接構件。集流件陀導電性良好，與接觸簧片的接觸電阻小、機械強度高、耐磨性好。通常用黃銅、鋁或鋁合金等;有的材料需電鍍保護層。金屬玻璃釉電位器的集流件是在瓷基體上燒滲銀層形成的，有機合成實芯電位器的集流件可用低阻導電粉壓制而成。

2.引出端

引出端是把電阻體的兩個固定端和電刷的一個可變端引出與外電路相連接的構件。帶開關的電位器還有開關的引出瑞。抽頭式電位器還有抽頭引出端，它是在有效電行程上某點的引出接線瑞。所有的引出瑞與內部都應具有良好的電連接。引出端應具有良好的導電性，耐腐蝕性和抗氧化能力，并具有一定的抗彎、抗拉機械強度和良好的可焊性。

引出端的常用材料是黃銅和鐵鎳合金等，常采用電鍍鎳、錫、銀、金等作保護層。

五、轉轍、滑鋼、螺桿和軸塞

1.轉軸、滑柄、螺桿 轉軸是旋轉式電位器引入旋轉運動的構件;滑柄是直滑式電位器引入直線運動的構件;螺桿是螺桿驅動式電位器引人多圈旋轉運動的構件。它們與其他滑動接觸構件或旋轉構件組合成驅動機構。驅動機構是從外部引入機械運動，驅使動觸點(電刷)沿電阻體滑動的構成部分的總稱。它在旋轉電位器中稱為轉動系統(tǒng);在直滑式電位器中稱為滑動系統(tǒng)。

轉軸答應有較高的尺寸精度和光潔度，以保證轉動或滑動平滑，手感好，功噪聲小;它還應具有一定的機械強度，保證在傳遞力的過升i中不發(fā)今變形和斷裂。這些構件在電位器組裝巾與所有電氣構件絕永。

這些構件常用黃銅、鋼、鋁合金、鎳鉻鋼或塑料等制成。黃銅和鋼制成的軸需鍍鐐保護層;鎳鉻鋼耐腐蝕，不需鍍金屬保護層，常用于精密電位器中;鋁合金也具有耐腐蝕憂點，且重量輕、價格便宜，但強度比鎳鉻鋼差。使用塑料f可以節(jié)省金屬材料、壓塑成形加工效率也較高，對某種高壓產(chǎn)品絕緣軸還有安全的功能。轉軸的結構形式可參閱第一章第一節(jié)。

2.軸套

軸套是與轉軸(或螺桿)保持精密動配合的安筒，它可與基座組成一個整休構件。一般帶螺紋的軸套還起著安裝件的作用。在快速電位器中，采用滾珠軸承b它的精度高，摩擦力小;轉動壽命長。

軸套材料應易刊口工，內孔尺寸精度高，有足夠的機械強度，常用黃銅、鋼和鋁合金等材料，有的還需電鍍保護層，也有用塑料制成絕緣軸套的。

六、基座和外突

1.基座(又稱底座)

基座是安裝和支承電阻體、引出消和集流件等零部件的基礎件?；Ｓ锰沾?、塑料或金屬材料制成。對金屬玻璃釉、金屬膜和大功率線繞電位器常用陶瓷基座;精密線繞電位器的基座常用鋁合金。塑料易于加工成各種形狀，機械和電氣性能奸，"而且價格低、重量輕、耐腐蝕，所以在有機合成實芯、合成碳膜和一般線繞電位器中大量使用。

基座與軸套通常緊密壓合或鉚接在一起?；杏袝r壓入金屬法藍盤，以提高電位器的散熱能力。有的電位器基座和基體為一整體構件，如有機合成實芯電位器就是這樣。

2.外殼

外殼是封裝和保護電位器主要構件的殼體，它起保護內部構件和防塵、防潮的作用。金屬外殼也常用以接地，并起屏蔽作用，抑制外界電場的干擾。

外殼應具有機械強度高，耐腐蝕和防潮等特點。對要求接地屏蔽的外殼，應用可焊性好的金屬材料或銨層。

常用的外殼材料有黃銅、鋼、鋁合金和塑料等。

七、止擋

止擋是用來限制驅動機構行程的裝置，止檔通常不能獨立存在，它可同外殼或基座，也可同第流件或引出端成為一個整體。

八、開關

帶開關電位器的開關裝置是由電位器的軸驅動，實現(xiàn)接通和斷開電源的裝置。開關的形式很多，常見的可分為撥頭旋轉式、彈簧旋轉式和推拉式三種。

強頭旋轉式開關的結構是轉軸帶動絕緣凸輪，凸輪使撥頭掐高，從而使開關由通位變成斷位。彈簧旋轉式開關的結構是軸的轉動帶動擺塊，彈簧的一端聯(lián)擺塊，另一端聯(lián)動接觸片，由于擺塊的擺動，迫使彈簧跳動，從而推動動接觸片與定觸點快速接通或斷開。這兩種開關通過電流小，材料可以選用鋅白銅，磷青銅，銅鉻合金等。每開關一次都必須把電位器旋轉到零位，故降低了電位器的實際使用壽命。這兩種帶開關電位器，常采用單刀單擲，適用于低電流、低電壓下的電子儀器中，如一般半導體收音機等。推拉式開關的結構是軸作軸向的外拉或內推運動時，借助彈簧的作用使滑塊下滑或復位，使接觸桿與兩個接點快速地接通或斷開。這種開關的接觸可靠性好。采用銀-錦或銀-鎢合金，可以抗電弧，開關允許通過較大的電流。電位器在任何調節(jié)好的位置上通過軸向的推拉動作就可以啟閉開關，所以重復使用時，不需再調節(jié)電位器，對電位器的使用壽命延長十分有利。這種開關一般是雙刀雙擲式，適用于電視機和高檔收吉機。

九、橡皮圈

橡皮圈是在電位器中起密封作用的構件，用來阻止潮氣的入侵。常安放在轉軸與軸套、外殼與基座、驅動機構與外殼之間。用于轉軸與軸套間時，還起增大啟動力;矩和使轉動力矩均勻的作用。對密封電位器常在轉軸與軸套間放置2-3個橡皮團，以提高密封性能。