電位電阻傳感器的工作原理
電位器是一種常用的機(jī)電元件，廣泛應(yīng)用于各種電器和電子設(shè)備中。它主要是一種把機(jī)械的線位移或角位移輸入量轉(zhuǎn)換為與它成一定函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出的傳感元件來(lái)使用。它們主要用于測(cè)量壓力、高度、加速度、航面角等各種參數(shù)。
電位器式傳感器具有一系列優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、精度高、輸出信號(hào)大、性能穩(wěn)定并容易實(shí)現(xiàn)任意函數(shù)。其缺點(diǎn)是要求輸入能量大，電刷與電阻元件之間容易磨損。
電位器的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形式不同，可分為線繞式、薄膜式、光電式等；按特性不同，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。
1、線性電位器
階梯特性、階梯誤差和分辨率
1.2非線性電位器
非線性電位器是指在空載時(shí)其輸出電壓（或電阻）與 電刷行程之間具有非線性函數(shù)關(guān)系的一種電位器，也稱函數(shù)電位器。常用的非線性線繞電位器有變骨架式、變節(jié)距式、分路電阻式及電位給定式四種。
1.3負(fù)載特性與負(fù)載誤差
1.4 電位器的結(jié)構(gòu)與材料
由于測(cè)量領(lǐng)域的不同，電位器結(jié)構(gòu)及材料選擇有所不同。但是其基本結(jié)構(gòu)是相近的。電位器通常都是由骨架、電阻元件及活動(dòng)電刷組成。常用的線繞式電位器的電阻元件由金屬電阻絲繞成。
在開(kāi)關(guān)電路中，電阻有何作用？該如何為電阻選型
開(kāi)關(guān)電源電路中電阻的選用，不僅僅考慮電路中平均電流值引起的功耗，還要考慮耐受最大峰值電流的能力。
其典型例子為開(kāi)關(guān)MOS管的功率取樣電阻，在開(kāi)關(guān)MOS管到地之間串聯(lián)的取樣電阻，一般此阻值極小，壓降最大不超過(guò)2V，按功耗來(lái)算似乎不必采用大功率電阻，但考慮到耐受開(kāi)關(guān)MOS管最大峰值電流的能力，在開(kāi)機(jī)瞬間此電流幅度比正常值大很多。同時(shí)，該電阻的可靠性也極為重要，如果在工作中受電流沖擊而開(kāi)路，則該電阻所處印制電路板上的兩點(diǎn)之間將產(chǎn)生等于供電電壓加上反峰電壓的脈沖高壓而被擊穿，同時(shí)還將過(guò)流保護(hù)電路的集成電路IC擊穿。
為此，一般該電阻均選用2W的金屬膜電阻。有的開(kāi)關(guān)電源中用2-4只1W電阻并聯(lián)，并非增大耗散功率，而是提供可靠性，即使一只電阻偶爾損壞，還有其他幾只，以避免電路出現(xiàn)開(kāi)路現(xiàn)象發(fā)生。 同樣道理，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的取樣電阻也至關(guān)重要，一旦該電阻開(kāi)路，取樣電壓為零伏，PWM芯片輸出脈沖升到最大值，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓急劇升高。另外還有光電耦合器（光耦）的限流電阻等等。
在開(kāi)關(guān)電源中，電阻的串聯(lián)運(yùn)用很常見(jiàn)，其目的不是為了增大電阻的功耗或者阻值，而是為了提高電阻耐受峰值電壓的能力。
電阻在一般情況下，對(duì)其耐壓不太留意，實(shí)際上功率和阻值不同的電阻是有最高工作電壓這一指標(biāo)的。當(dāng)處于最高工作電壓時(shí)，由于電阻極大，其功耗并未超過(guò)額定值，但電阻也會(huì)擊穿。其原因是，各種薄膜電阻是以薄膜的厚度控制其阻值外，對(duì)高阻值電阻還在薄膜燒結(jié)以后，以刻槽的方式延長(zhǎng)薄膜的長(zhǎng)度，阻值越大，刻槽密度也大，當(dāng)用于高壓電路時(shí)，刻槽之間發(fā)生打火放電造成電阻損壞。因此開(kāi)關(guān)電源中，有時(shí)故意用幾個(gè)電阻串聯(lián)組成，以防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。
例如常見(jiàn)的自激式開(kāi)關(guān)電源中的啟動(dòng)偏置電阻、各種開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)管接入DCR吸收回路的電阻，以及金屬鹵化物燈鎮(zhèn)流器中的高壓部分應(yīng)用電阻等等。
PTC和NTC屬于熱敏性能元器件。PTC具有很大的正溫度系數(shù)，NTC則相反，有很大的負(fù)溫度系數(shù)，其阻值與溫度特性、伏安特性和電流與時(shí)間關(guān)系都與普通電阻完全不同。
在開(kāi)關(guān)電源中，正溫度系數(shù)的PTC電阻常用于需要瞬間供電的電路。例如它激驅(qū)動(dòng)集成電路供電電路采用的PTC，當(dāng)開(kāi)機(jī)瞬間其低阻值向驅(qū)動(dòng)集成電路提供啟動(dòng)電流，待集成電路建立輸出脈沖后，再由開(kāi)關(guān)電路整流電壓供電。
在此過(guò)程中，PTC因通過(guò)啟動(dòng)電流溫度升高，阻值增大而自動(dòng)關(guān)閉啟動(dòng)電路。NTC負(fù)溫度特性電阻被廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源的瞬間輸入的限流電阻，用以取代傳統(tǒng)的水泥電阻，不僅節(jié)能，還降低了機(jī)內(nèi)溫升。 開(kāi)關(guān)電源在開(kāi)機(jī)的瞬間，濾波電容的初始充電電流極大，NTC迅速升溫，待電容充電峰值過(guò)后，NTC電阻因溫度升高阻值減小，在正常工作電流狀態(tài)下保持其低阻值，使整機(jī)的功耗大為減小。
另外，氧化鋅壓敏電阻也常用于開(kāi)關(guān)電源線路中。氧化鋅壓敏電阻有極快速的尖峰電壓吸收功能，壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過(guò)閥值時(shí)，流過(guò)它的電流激增，相當(dāng)于閥門打開(kāi)。
利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。壓敏電阻一般接在開(kāi)關(guān)電源市電輸入端，能夠吸收電網(wǎng)感應(yīng)雷電高壓、在市電電壓超高時(shí)，起到保護(hù)作用。