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電位計的用法

電位計的用法

電位計可用作位置傳感器,或者用于調節電路以實現正常運行。它們是最為理想的“可調分壓器”。它們還可以用作“可調電阻器”,但存在一些潛在缺陷。你知道其中的差別嗎?



用作可調分壓器時,電位計的絕對電阻值不影響輸出電壓。輸出電壓與Vin成比率關系。常見電位計的電阻精確度和溫度系數均相對較差。但如果電阻器組件同類,則30%循環時你可以獲得30%的施加電壓,與其絕對電阻或者溫度系數無關。假設電位計游標連接高阻抗電路,則游標接觸電阻不影響輸出電壓。“游標接觸電阻”為游標到電阻組件觸點的電阻。




但如果你把電位計用作可變電阻器(圖2),則其電阻精確度和溫度系數會影響你的電路。游標接觸電阻影響電路的電阻,并且它會隨位置、溫度、振動和使用年限而變化。



有時,會要求使用一個可變電阻器,但設計一些在比率測量模式下使用電位計的電路是可能的。圖3顯示了兩個實現類似功能的電路。電路3a使用P1作為可變電阻器,在U1輸出形成可變負向電壓,其隨電位計位置呈線性變化。該電路要求使用R3進行增益調節,因為P1存在較寬的電阻容差。另外,輸出電壓與電位計位置的線性變化和可重復性,可能受到游標接觸電阻的影響。





圖3b中附加運算放大器U2讓電位計可以在比率測量模式下工作,從而避開了圖3a所示缺陷。U2擁有高輸入阻抗,其最小化了接觸電阻的影響。U2的輸出在精度方面隨電位計位置而變化,范圍從0V到Vref,其與電位計的電阻無關。通過給第二級U3施加精確的電壓范圍,固定電阻器可用于R5和R6,并且電路可能不要求進行增益調節。




你的電路需要一個附加運算放大器或者高復雜性才能讓電位計在比率測量模式下工作嗎?具體情況由你來決定:你必須選擇一種巧妙的值判定方法。有時,沒有一種好的方法來避免把電位計用作可變電阻器。但是,通過了解其存在的風險和敏感性,你便能夠選擇一種能夠滿足所需性能要求的電位計。另外,在電路測試和證明期間出現問題時,你會知道如何解決這些問題。



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