位移是指物体的某个表面或某点相对于参考表面或参考点位置的变化。位移有线位移和角位移两种。线位移是指物体沿着某一条直线移动的距离；角位移是指物体绕着某一定点旋转的角度。在机械工程中经常要精确测量零部件的位移或位置，并且力、压力、扭矩、速度、加速度、温度、流量等参数也可经转换为位移进行测量。电阻实际的金属导体的电阻与导体的尺寸及材料的导电性能有关。从上式可见，若导体的三个参数(电阻率、长度L或截面积S)中的一个或数个发生变化，则电阻值随着变化，因此可利用此原理来构成传感器。电位计和应变片就是根据这一原理制成的。例如，——若改变长度L，则可制成电位计；——改变L、S则可制成电阻应变式2.1.1电位器2.1.1电位器--结构（1）电阻元件通常由极细的绝缘导线按照一定规律整齐地绕在一个绝缘骨架上形成。在它与电刷接触的部分，去掉绝缘导线表面的绝缘层并抛光，形成一个电刷可在其上滑动的光滑而平整的接触道。电阻元件除了由极细的绝缘导线绕制外，还可以采用具有较高电阻率的薄膜制成。——电位计的电阻元件通常有线绕电阻、薄膜电阻、导电塑料（即有机实心电位计）等。（2）电刷通常由具有一定弹性的耐磨金属薄片或金属丝制成，接触端处弯曲成弧形。利用电刷与电阻本身的弹性变形产生的弹性力，使电刷与电阻元件有一定的接触压力，以使两者在相对滑动过程中保持可靠的接触和导电。线圈绕于骨架上，电刷可在绕线上滑动，从一匝滑到另一匝，当滑动电刷在绕线上的位置改变时，改变了绕线的长度，从而改变了电阻。2.1.1电位器--结构与材料材料：要与电阻丝材料配合选择，通常是使电刷材料的硬度与电阻丝材料的硬度相近或稍高些，而且要保证电刷触点具有良好的抗氧化能力、接触电势要小。常用的电刷触头材料有银、铂铱、铂铑等金属。2.非线绕式电位器这种电位器由塑料粉及导电材料粉(合金、石墨、炭黑等)压制而成，它又称为实心电位器。优点：耐磨性较好、寿命较长、电刷允许的接触压力较大，适用于振动、冲击等恶劣条件下工作，且阻值范围大，能承受较大的功率。缺点：温度影响较大、接触电阻大、精度不高。3)光电电位器2.1.1电位器--类型：.2.1.2工作原理角位移式电位器传感器原理图2)非线性电位器2.1.3基本特性电位器的阶梯误差通常用理想阶梯特性曲线对理论直线最大偏差值与最大输出电压值之比的百分数表示，即2)负载特性（线性电位器）设电阻的相对变化电位器的负载特性曲线对于线性电位器有线性电位计的空载特性Ku——电位计的电压灵敏度(V/m)，当电位计结构及电源电压确定后，Ku和KR为常数，线性电位计输出与电刷位移（或）转角呈线性关系。优点：电位计结构简单；价格低廉；对环境条件要求不高；输出信号大，易于转换（一般不需要放大就可以直接作为输出）；性能稳定，并容易实现任意函数关系。缺点：要求输入能量大（触点始终存在摩擦和损耗。由于有摩擦，就要求电位计有比较大的输入功率，否则就会降低电位计的性能）；由于电刷与电阻元件之间有摩擦，容易磨损，产生噪声干扰，因此可靠性不太好，灵敏度较低，分辨力有限，精度不够高，动态响应较差，仅适于测量变化较缓慢的量。2.1.5非线性电位计变骨架式电位器是利用改变骨架高度或宽度的方法来实现非线性函数特性。变骨架式非线性电位器是在保持电位器结构参数ρ、S、t不变时,只改变骨架宽度b或高度h来实现非线性函数关系我们以只改变高度h的变骨架高度式非线性线绕电位器为例,则保持ρ、S、t、b不变。当电位计在空载时，要求输出电阻R为电刷位移x的某种函数f(x)，则需求出骨架高度h随x的变化规律。在上图所示曲线上任取一小段,则可视为直线,当电刷移动微笑位移为dx时，引起相应的电阻变化就是dR,则由于S、t、ρ、b、I均为常数，而dR/dx和dU0/dx都是x的函数，所以骨架高度h是电刷位移x的函数，且与dR/dx和dU0/dx有关。总结课堂练习15、绕线式线性电位计阶梯误差的存在限制了它的（）和分辨力：（模拟五）15、绕线式线性电位计阶梯误差的存在限制了它的（精度）和分辨力：（模拟五）31、某线绕式线性电位计的骨架直径D0=10mm，总长度L0=100mm，导线直径d=0.1mm,电阻率ρ=0.6*10（-6）Ω.m；总匝数W=1000。试计算该电位计的空载电阻灵敏度KR(2010）31、某线绕式线性电位计的骨架直径D0=10mm，总长L0=100mm，导线直径d=0.1mm,电阻率ρ=0.6*10（-6）Ω.m；总匝数W=1000。试计算该电位计的空载电阻灵敏度KR(2010）18、绕线式非线性电位计的最大阶梯误差发生在特性曲线（）的最大处：（2010）18、绕线式非线性电位计的最大阶梯误差发生在特性曲线（斜率）的最大处：（2010）31、某绕线式线性电位计如图所示，电位计的