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電位器是具有三個(gè)引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動(dòng)的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動(dòng)時(shí),在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。
符合度又叫符合性,它是指電位器的實(shí)際輸出函數(shù)特性和所要求的理論函數(shù)特性之間的符合程度。它用實(shí)際特性和理論特性之間的大偏差對(duì)外加總電壓的百分?jǐn)?shù)表示,可以代表電位器的精度。
分辨力決定于電位器的理論精度。對(duì)于線繞電位器和線性電位器來(lái)說(shuō),分辨力是用動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上每移動(dòng)一匝所引起的電阻變化量與總電阻的百分比表示。對(duì)于具有函數(shù)特性的電位器來(lái)說(shuō),由于繞組上每一匝的電阻不同,故分辨力是個(gè)變量。此時(shí),電位器的分辨力一般是指函數(shù)特性曲線上斜率大一段的平均分辨力。
滑動(dòng)噪聲是電位器*的噪聲。在改變電阻值時(shí),由于電位器電阻分配不當(dāng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配合不當(dāng)以及電位器存在接觸電阻等原因,會(huì)使動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體表面移動(dòng)時(shí),輸出端除有有用信號(hào)外,還伴有隨著信號(hào)起伏不定的噪聲。
對(duì)于線繞電位器來(lái)說(shuō),除了上述的動(dòng)觸點(diǎn)與繞組之目的接觸噪聲外,還有分辨力噪聲和短接噪聲。分辨力噪聲是由電阻變化的階梯性所引起的,而短接噪聲則是當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上移動(dòng)而短接相鄰線匝時(shí)產(chǎn)生的,它與流過(guò)繞組的電流、線匝的電阻以及動(dòng)觸點(diǎn)與繞組間的接觸電阻成正比。
電位器的機(jī)械壽命也稱磨損壽命,常用機(jī)械耐久性表示。機(jī)械耐久性是指電位器在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,動(dòng)觸點(diǎn)可靠運(yùn)動(dòng)的總次數(shù),常用 "周"表示。機(jī)械壽命與電位器的種類、結(jié)構(gòu)、材料及制作工藝有關(guān),差異相當(dāng)大。
除了上述的特性參數(shù)外,電位器還有額定功率、阻值允許偏差、大工作電壓、額定工作電壓、絕緣電壓、溫度參數(shù)、噪聲電動(dòng)勢(shì)及高頻特性等參數(shù),這些參數(shù)的意義與電阻器相應(yīng)特性參數(shù)的意義相同。
組成電位器的關(guān)鍵零件是電阻體和電刷。根據(jù)二者間的結(jié)構(gòu)形式和是否帶有開(kāi)關(guān),電位器可分為幾種類型。電位器還可按電阻體的材料分類,如線繞、合成碳膜、金屬玻璃釉、有機(jī)實(shí)芯和導(dǎo)電塑料等類型,電性能主要決定于所用的材料。此外還有用金屬箔、金屬膜和金屬氧化膜制成電阻體的電位器,具有特殊用途。電位器按使用特點(diǎn)區(qū)分,有通用、高精度、高分辨力、高阻、高溫、高頻、大功率等電位器;按阻值調(diào)節(jié)方式分則有可調(diào)型、半可調(diào)型和微調(diào)型,后二者又稱半固定電位器。 為克服電刷在電阻體上移動(dòng)接觸對(duì)電位器性能和壽命帶來(lái)的不利影響,又有無(wú)觸點(diǎn)非接觸式電位器,如光敏和磁敏電位器等,供少量特殊應(yīng)用。
線繞電位器:具有高精度、穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小,接觸可靠等優(yōu)點(diǎn),并且耐高溫,功率負(fù)荷能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是阻值范圍不夠?qū)?、高頻性能差、分辨力不高,而且高阻值的線繞電位器易斷線、體積較大、售價(jià)較高。這種電位器廣泛應(yīng)用于電子儀器、儀表中。 線繞電位器的電阻體由電阻絲纏繞在絕緣物上構(gòu)成,電阻絲的種類很多,電阻絲的材料是根據(jù)電位器的結(jié)構(gòu)、容納電阻絲的空間、電阻值和溫度系數(shù)來(lái)選擇的。電阻絲越細(xì),在給定空間內(nèi)越獲得較大的電阻值和分辨率。但電阻絲太細(xì),在使用過(guò)程中容易斷開(kāi),影響傳感器的壽命。
合成碳膜電位器:具有阻值范圍寬、分辨力較好、工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn),但動(dòng)噪聲大、耐潮性差。這類電位器宜作函數(shù)式電位器,在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中大量應(yīng)用。采用印刷工藝可使碳膜片的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
有機(jī)實(shí)芯電位器:阻值范圍較寬、分辨力高、耐熱性好、過(guò)載能力強(qiáng)、耐磨性較好、可靠性較高,但耐潮熱性和動(dòng)噪聲較差。這類電位器一般是制成小型半固定形式,在電路中作微調(diào)用。
金屬玻璃釉電位器 它既具有有機(jī)實(shí)芯電位器的優(yōu)點(diǎn),又具有較小的電阻溫度系數(shù)(與線繞電位器相近),但動(dòng)態(tài)接觸電阻大、等效噪聲電阻大,因此多用于半固定的阻值調(diào)節(jié)。這類電位器發(fā)展很快,耐溫、耐濕、耐負(fù)荷沖擊的能力已得到改善,可在較苛刻的環(huán)境條件下可靠地工作。
導(dǎo)電塑料電位器:阻值范圍寬、線性精度高、分辨力強(qiáng),而且耐磨壽命特別長(zhǎng)。雖然它的溫度系數(shù)和接觸電阻較大,但仍能用于自動(dòng)控制儀表中的模擬和伺服系統(tǒng)。
多圈精密可調(diào)電位器:在一些工控及儀表電路中,通常要求可調(diào)精度高。為了適應(yīng)生產(chǎn)需要?,F(xiàn)在這類電路采用一種多圈可調(diào)電位器。這類電位器具有步進(jìn)范圍大!精度高等優(yōu)點(diǎn)。
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