سنسور پارک (Reversing)

خطی بودن پتانسیومتر

اگر مقاومت پتانسیومتر نسبت به جابه جایی اتصال لغزنده آن، خطی باشد (شکل 12 – 1 را ببینید) ، در شرایطی که ولتاژ e_ex ولتاژ تحریک اعمال شده به پتانسیومتر بوده و  خروجی پتانسیل مدار باز بوده و جریانی که از آن کشیده نشود ولتاژ خروجی e₀ تابعی خطی از جابه جایی x_i است. اما، چون هر مداری که به خروجی پتانسیومتر وصل      می شود عملاً دارای امپدانس ورودی بی نهایت نیست و مقداری جریان از پتانسیومتر می کشد،  لذا با اتصال خروجی پتانسیومتر خطی به هر مداری، تا حدودی مشخصات خطی بودن پتانسیومتر کاهش می یابد.

ریزولوشن پتانسیومتر

ریزولوشن پتاسیومتر بستگی به شکل و نوع عنصر مقاومتی آن دارد. در یک پتانسیومتر سیم پیچی شده (اصطلاحاً پتانسیومتر سیمی یا Wirewound ) . همانگونه که د شکل (4 – 12) مشاهده می شود، هم زمان با حرکت برشی لغزنده پتانسیومتر از یک دور سیم مقاومت به دور سیم بعدی، مقاومت نیز به طور پله ای افزایش می یابد. بنابراین در پتانسیومترهای ردیفی ماکزیمم ریزولوشن قابل دسترسی حدود  است.

پتانسیومترهایی که از جنس لایه کربنی، کرمت (Cermet) (مخلوط سرامیک و مواد فلزی) و یا پلاستیک هادی (مخلوطی از رزین پلاستیک و پودر فلزی هادی) ساخته شده اند نسبت به پتانسیومترهای سیمی دارای ریزولوشن بالاتری هستند ولی مانند آنها سیم پیچهای ضخیم ندارند. این نوع پتانسیومترها غالباً به عنوان پتانسیومترهای با ریزولوشن بی نهایت توصیف می شوند، چون عنصر مقاومتی دارای سطح صافی است که لغزنده روی آن به طور پیوسته و بدون قطع شدن جابه جا می شود، عملاً نمی توان ریزولوشن پتانسیومترهای فوق را اندازه گیری و مقدار دهی کرد چون انحراف e₀ نسبت به خط مستقیم ایده آل دارای مقدارهایی تصادفی است (برخلاف استپهای خروجی قابل تکرار در مورد پتانسیومترهای سیمی). کمیتی را که معمولاً برای مشخص کردن میزان همواز بودن خروجی ذکر می شود نسبت دامنه ماکزیمم تغییرات اتفاقفی به e_ex با 0.1% نسبت به مقدار نمونه است. مسئله دیگر در مورد  پتانسیومترهای غیرسیمی آن است که این نوع پتانسیومترها نمی توانند جریانهای عبوری زیاد را تحمل کنند. این امر باعث کاهش حساسیت می شود.

مسائل نویز الکتریکی در پتانسیومترها

عامل اصلی نویز در پتانسیومترها نوسانات ولتاژ به خاطر لرزش لغزنده پتانسیومتر، کثیف شدن اتصال لغزنده به پتانسیومتر و فرسوده شدن اتصال لغزنده و یا پتانسیومتر است. عبارت نویز غالباً در مورد اثرات ریزولوشن به کار می رود. نباید فراموش شود که در کاربردهای دینامیکی هر پتانسیومتری به دلیل اینرسی و اصطکاک قسمتهای متحرکش دارای اثرات بارگذاری مکانیکی معینی است. این امر روی مشخصه حرکت پتانسیومتر تاثیر می گذارد. در پتانسیومتر سیمی ممکن است اتصال لغزنده در سرعتهای معینی وقتی از روی حلقه سیمهای پتانسیومتر می گذرد، دارای پرشهای و قطع و وصلهای تصادفی باشد و باعث قطع و وصل متناوب مدار پتانسیومتر شود. این پدیده مخصوصاً در مواردی که سرعت لغزنده و فاصله بین مراکز دو مقطع متوالی سیمها به گونه ای باشد که نیروی تحریکی برابر و  یا نزدیک به فرکانس پایه لرزش بازوی فلزی به پتانسیومتر اعمال شود مشکل ایجاد می کند.

ترانسدیوسرهای جابه جایی القایی

ترانسدیوسرهای القایی جابه جایی مشکل کنتاکت لغزنده پتانسیومتر را ندارند، چون اصلاً دارای کنتاکت لغزنده نیستنئ. ریزولوشن قابل دستیابی توسط یک ترانسفورمر دیفرانسیلی با کیفیت خوب برابر با ریزولوشن پتانسیومتر است. اما در بسیاری از کاربردهای سنسورهای القایی دارای ضعف مخصوص به خود هستند و آن اینکه این وسایل فقط توسط ولتاژ AC فعال می شوند و نمی توان آنها را توسط منابع تغذیه DC بدون تجهیزات اضافی به کار انداخت.

ترانسفورمورهای تزویج متغیر : LVDT,LDT

نوع ساده ای از ترانسدیوسر جابه جایی القایی که به ترانسدیوسر جابه جایی خطی (linear displacement) LDT (Transducer موسوم است تشکیل شده از یک جفت سیم پیچ (یا یک سیم پیچ با سر وسط) که روی یک استوانه تو خالی پیچیده شده است و باعث می شود هسته الکترومغناطیسی همانگونه که در شکل a(12-11)  نشان داده شده در طول محور سیم پیچ حرکت کند. طول هسته و سیم پیچها مساوی است. (d ) . با حرکت هسته درون استوانه، اندوکتانسها دو سیم پیچ تغییر می کند. مطابق شکل b (12-11) سیم پیچهای با اندوکتانس L1 و L2 در حالت نرمال، با یک جفت مقاومت متعادل کننده R تشکیل یک مدار پل می دهند و خروجی پل تعادل توسط یک تقویت کننده، تا حدودی تقویت می شود. اگر زمانی که هسته فریت دقیقاً در وسط استوانه قرار گرفته و اندوکتانسهای هر دو سیم پیچ L بوده و طول هسته فریت و طول سیم پیچها d  فرض شود، آنگاه جابه جایی هسته به اندازه d d  باعث تغییرات اندوکتانس مخالف dL ± می شود. بنابراین در حالت ایده آل (d/2) / dd = L/L d است و خروجی پل تعادل مربوط به آن دارای مقدار L / L d) (2 / e_ex) خواهد بود.