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導(dǎo)電塑料電位器的兩類(lèi)應(yīng)用
電位器是最常用的電子器件之一，在位置控制系統(tǒng)中用它作位置信號(hào)檢測(cè)元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。
導(dǎo)電塑料電位器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型電位器。它是由塑料粉和導(dǎo)電材料通過(guò)模壓制成的，其特點(diǎn)是分辨率高，旋轉(zhuǎn)力矩小，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)具有輸出平滑性好、耐腐蝕和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此越來(lái)越受到使用者的普遍歡迎。
導(dǎo)電塑料電位器分為直滑式和旋轉(zhuǎn)式兩種，表1給出了浙江慧仁電子有限公司的WDD35—D4型旋轉(zhuǎn)式電位器的主要技術(shù)指標(biāo)。
表1
指 標(biāo) | |
標(biāo)稱(chēng)電阻值 | lkΩ，2kΩ, 5kΩ,lOkΩ |
電阻誤差 | ±15% |
獨(dú)立線性度 | 0.1%，0.2% |
電氣轉(zhuǎn)角（Max ） | 345°±5° |
分辨率 | 理論上無(wú)限小 |
輸出平滑性 | 0.05% (max) |
額定功率 | 2W ( 70℃) |
電阻溫度系數(shù) | ±400ppm/℃ |
工作溫度 | -55℃?+125℃； |
機(jī)械轉(zhuǎn)角 | 360°（連續(xù)） |
旋轉(zhuǎn)力矩 | 10-4N·m (max) |
絕緣電阻 | 1000MΩ以上(500V DC) |
旋轉(zhuǎn)壽命 | 5000萬(wàn)次 |
在位置控制系統(tǒng)中，采用導(dǎo)電塑料電位器作位置信號(hào)檢測(cè)元件，除了要求檢測(cè)元件的輸出電壓能夠反映系統(tǒng)的輸出位置外，還常常要求能夠反映系統(tǒng)輸出位置的轉(zhuǎn)向（或移動(dòng)方向）即當(dāng)系統(tǒng)的輸出位置為0時(shí)，檢測(cè)電路的輸出電壓為0，而當(dāng)輸出位置偏離0點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)電路的輸出電壓不為0,其正負(fù)極性反映了輸出位置偏離0點(diǎn)的方向。 為此，電位器的供電電源必須采用正負(fù)對(duì)稱(chēng)形式，同時(shí)為了提高測(cè)量精度，還要求供電電源具有較髙的穩(wěn)定性和較好的對(duì)稱(chēng)性。這里介紹幾種為電位器供電的電源電路和導(dǎo)電塑料電位器在位置反饋中的應(yīng)用。
1． 在直流穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用
利用三端穩(wěn)壓器可方便地組成對(duì)稱(chēng)電源，為電位器提供合適的正負(fù)對(duì)稱(chēng)電壓，一種采用調(diào)節(jié)方式獲得對(duì)稱(chēng)輸出的穩(wěn)壓電路如圖1（a）所示。圖中，只耍合理選擇電阻R2、R3，就可獲得所需要的輸出電壓，而通過(guò)電位器RW調(diào)節(jié)正電源的輸出電壓，以確保正負(fù)電源輸出電壓的對(duì)稱(chēng)。圖中的W1、W2可根據(jù)需要選擇不同型號(hào)的三端穩(wěn)壓器。
圖1（b）是采用跟蹤方式獲得對(duì)稱(chēng)輸出的穩(wěn)壓電源。圖中，由電阻R1，R2，運(yùn)放a及三端穩(wěn)壓器W1,組成反相器，跟蹤負(fù)穩(wěn)壓器W2的輸出電壓VO2，反相后得到一個(gè)與VO2數(shù)值相等、極性相反的輸出電壓VO1。這里，三端穩(wěn)壓器W1實(shí)質(zhì)上是作為一種具有一定電流輸出能力的電壓控制器件，用運(yùn)放控制其公共端電位，從而獲得需要的輸出電壓。
圖1（c）是一種采用分壓方式獲得對(duì)稱(chēng)輸出的穩(wěn)壓電源。電路的工作原理是：根據(jù) W1、W2輸出電壓的差值，利用運(yùn)放控制其公共端電位，使其偏離零點(diǎn)，從而保證輸出電壓的對(duì)稱(chēng)。
在某些系統(tǒng)中，有時(shí)需要調(diào)節(jié)電位器的供電電壓，以改變檢測(cè)電路的靈敏度，這時(shí)就需要對(duì)稱(chēng)地調(diào)節(jié)供給電位器的電源電壓。
具有跟蹤輸出的可調(diào)穩(wěn)壓電路如圖1(d) 所示。圖中，正電源為主電源，由W1和A1組成。調(diào)節(jié)電位器RW可改變正電源電壓。當(dāng)電位器動(dòng)點(diǎn)調(diào)到a點(diǎn)位置時(shí)，R1兩端的電壓為0，從而使電路的輸出電壓為0；而當(dāng)電位器動(dòng)點(diǎn)調(diào)到b點(diǎn)位時(shí)，R1兩瑞妁電壓最大，從而使電路的輸出電壓最大。
2． 在位置反饋中的應(yīng)用
電動(dòng)單元組合儀表中的執(zhí)行單元實(shí)質(zhì)上也是-種位置控制系統(tǒng)，其輸入信號(hào)是電流反饋信號(hào)也是電流。采用導(dǎo)電塑料電位器作電動(dòng)執(zhí)行器的位置檢測(cè)元件，具有功耗低、精度髙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，逐漸被越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家所采用。
在電動(dòng)執(zhí)行器中，位置信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換部分實(shí)質(zhì)上是一種電流信號(hào)發(fā)生器，它將電動(dòng)執(zhí)行器的輸出位移通過(guò)導(dǎo)電塑料電位器 (或其它傳感器)及其相應(yīng)電路線性地轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，其中的電位器動(dòng)點(diǎn)由電動(dòng)執(zhí)行器的輸出軸帶動(dòng)。
