[发明专利]一种使线绕电位计线性输出的方法

说明书

本发明涉及电位计传感器领域，具体涉及一种使线绕电位计线性输出的方法。该方法包括：将电位计绕组的初始端作为第一节点，在电位计绕组中间设置N‑2个节点，将电位计绕组的末端作为第N个节点，所述N个节点形成N‑1个节点区间，线绕电位计的N‑1个工作点分别位于所述N‑1个节点区间上；在每两个相邻的节点之间并联一个电阻，其中，第一节点与第二节点之间的电阻为第一分流电阻，第N‑1个节点与第N个节点之间的并联电阻为第N‑1分流电阻；确定分流电阻的阻值。通过并联多个分流电阻、建立数学模型并通过合理的算法确定分流电阻的阻值，提高了线绕电位计线性度。

技术领域

本发明涉及电位计传感器领域，具体涉及一种使线绕电位计线性输出的方法。

背景技术

线绕电位计是由绕组、传动系统(包括电刷)组成。绕组是用康铜丝、锰铜丝、镍铬合金丝等电阻丝绕在绝缘支架上，制成圆环形或其他形状。线绕电位计的线性度只跟绕组的线性度有关。受到绕线设备及制造工艺的影响，国内线绕电位计的线性度一般在1％～0.4％左右，少数能达到0.2％，线性度很难提高。

发明内容

发明目的：提供一种使线绕电位计线性输出的方法，以提高线绕电位计线性度。

技术方案：

第一方面，提供了一种使线绕电位计线性输出的方法，包括：将电位计绕组的初始端作为第一节点，在电位计绕组中间设置N-2个节点，将电位计绕组的末端作为第N个节点，所述N个节点形成N-1个节点区间，线绕电位计的N-1个工作点分别位于所述N-1个节点区间上；在每两个相邻的节点之间并联一个电阻，其中，第一节点与第二节点之间的电阻为第一分流电阻，第N-1个节点与第N个节点之间的并联电阻为第N-1分流电阻；确定分流电阻的阻值。

进一步地，还包括：在电位计绕组的第一节点和第N个节点分别串联一个电阻。

进一步地，确定分流电阻的阻值，具体包括：由于工作点对应的电压值只跟线性比例有关，因此根据绕组的电流密度确定恒流源输入电流I，其中I为满量程的输出电压与总阻值之比；使电刷落入第K工作点上；根据确定第K个分流电阻的阻值；其中，RQ为电刷所在节点区间之前的等效电阻；RDQ为电刷所在节点区间的前端电阻；RDH为电刷所在节点区间的后端电阻；V为第K个工作点对应的满足线性度要求的电压值范围，其中，以名义电压值为中心，RF为第K个分流电阻的电阻范围，为第K个工作点对应的满足线性度要求的线绕电位计输出的多个电压值分别带入公式，求出的电阻范围。

进一步地，确定第K+1个分流电阻的阻值，具体还包括：从计算的第K个分流电阻的电阻范围中选择最优电阻，所述最优电阻为名义电压值对应的电阻，根据所述最优电阻确定第K+1个分流电阻的阻值。

进一步地，在所计算的第K+1个分流电阻的阻值小于0的情况下，重新选择第K个分流电阻的电阻值，重新选择接近最优电阻的阻值作为第K个分流电阻的电阻值。

进一步地，在根据第K个分流电阻的所有可能的阻值计算的第K+1个分流电阻的阻值小于0的情况下，从第K-1个分流电阻的电阻范围中选择相对最优电阻，根据相对最优电阻确定第K个分流电阻的阻值。

进一步地，在计算的第1个分流电阻的电阻范围不能满足最后一个分流电阻的阻值为正时，则重新调整节点位置和前后端串联电阻的阻值。

进一步地，所串联的两个电阻的阻值之和为电位计绕组阻值的五分之一。

有益效果：

通过并联多个分流电阻、建立数学模型并通过合理的算法确定分流电阻的阻值，提高了线绕电位计线性度。

附图说明

图1是传感器工作原理图；

图2是电位计多节点引线的示意图；

图3是电位计绕组分流电阻及串联电阻示意图；