（1）工作原理

变阻式传感器也被称为电位器式传感器（简称电位器）。这种传感器由电阻元件及电刷（活动触点）组成，通过滑动触点的移动改变电阻丝的长度，从而改变电阻值的大小，进而再将电阻值的变化转变成电流或电压的变化。常见的变阻式传感器有直线位移型、角位移型和非线性型，如图3.7所示。

图3.7　变阻式传感器

图3.7（a）为直线位移型变阻式传感器，滑动触点C沿变阻器移动，假设移动距离为x，则C点与A点之间的电阻为

其灵敏度为

式中　k1——单位长度的电阻值。

当导线分布均匀时，k1为常数。此时，传感器的输出（电阻）和输入（位移）呈线性关系。

图3.7（b）为角位移型变阻式传感器，其电阻值随活动触点的转角而变化，假设活动触点的转角为α（rad），则其灵敏度为

式中　kα——单位弧度所对应的电阻值。(www.daowen.com)

图3.7（c）为一种非线性变阻式传感器，非线性变阻式传感器骨架的形状决定了传感器的输出。例如，当变阻器骨架形状为直角三角形时（见图3.7（c）），传感器的输出为kx2；变阻器骨架形状为抛物线形时，其输出为kx3。其中，x为活动触点移动距离，k为传感器灵敏度。

（2）变阻式传感器的特点及应用

1）变阻式传感器的优点

①结构简单、尺寸小、质量轻，性能稳定。

②受环境因素（如温度、湿度、电磁场干扰等）影响小。

③可以实现输出⁃输入之间任意函数关系。

④输出信号大，一般不需要额外的放大器。

2）变阻式传感器的缺点

①由于活动触点与电阻元件之间存在摩擦，因此需要较大的输入能量。

②由于受到电阻丝直径的影响，分辨力不高。要提高分辨力则需要使用更细的电阻丝，但绕制较困难，因此，变阻式传感器的分辨力很难小于20μm。

③变阻式传感器由于活动触点和电阻元件之间接触面变动和摩擦、尘埃附着等，会使活动触点在滑动过程中的接触电阻发生不规则的变化，从而产生噪声。

④动态响应较差，适合测量变化较缓慢的物理量。

变阻式传感器主要用来进行线位移、角位移的测量，在测量仪器中用于伺服记录仪器或电子电位差计。