传感器的基本组成
传感器的基本组成：传感器一般内敏感元件，传感元件和测量电路三部分组成，有时还加上辅助电源。传感器可以做得很简单，也可以做得很复杂，可以是带反馈的闭环系统，也可以是不带反馈的开环系统。因此，接触直线位移传感器，传感器的组成将依不同情况而有所差异。
敏感元件——直接感受被测量(一般为非电量)，并输51与被测量成确定关系的其他量(也可以包括电量)的元件，如膜片和波纹管可以把被测压力变成位移量。
传感元件——又称变换器，是传感器的重要组成元件。也可以直接感受被测量(一般为非电旦)而输出与被测量成确定关系的电员，如热电偶和热敏电阻。
也可以不直接感受被测量，而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。例如差动变压器式压力传感器并不直接感受压力，富工机电商城只感受与被测压力成确定关系的衔铁位移量，然后输出电量。在一般情况下使用的都是这种传感元件。
敏感元件如果直接输出电量如热电偶，就同时兼为传感元件了。还有一些新型传感器，如压阻式和谐振式压力传感器等等，它们的敏感元件与传感元件就完全合为一体了。
测量电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路。测量电路视传感元件的类型而定。位蝴较多的是电桥电路，直线位移传感器规格，也使用其他特殊电路，如高阻抗输入电路，脉冲调宠电路，维持振荡的激振电路等。
由于传感元件的输出信母一般比较小，为了便于显示和记录，大多数测量电路还包括了放大器。
位置和位移传感器
工业机器人关节的位置控制是机器人最基本的控制要求，而对位置和位移的检测也是机器人最基本的感觉要求。位置和位移传感器根据其工作原理和组成的不同有多种形式，常见的位移传感器类型有电阻式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器、编码式位移传感器、霍尔元件位移传感器、磁栅式位移传感器等。这里介绍几种典型的位移传感器。位器式位移传感器(potenttometer
sensor)由一个线绕电阻(或薄膜电阻)和一个滑动触点组成。
滑动触点通过机械装置受被检测量的控制，当被检测的位置量发生变化时，滑动触点也发生位移，从而改变滑动触点与电位据各端之间的电阻值和输出电压值。传感器根据这种输出电压值的变化，可以检测出机器人各关节的位置和位移量。
按照传感器的结构，电位器式位移传感器可分成两大类，一类是直线型电位器式位移传感器，另一类是旋转型电位器式位移传感器。
1.直线型电位器式位移传感器
直线型电位器式位移传感器原理和实物分别如图6—2和图6—3所示。直线型电位器式位移传感器的工作台与传感器的滑动触点相连，当工作台左、右移动时，滑动勋点也陨之左、右移动，从而改变与电阻接触的位置，直线位移传感器基片，通过检测输出电压的变化量，确定以电阻中心为基推位置的移动距离。
假定输入电压为∪ cc电阻丝长度为L，触头从中心向左端移动χ ，电阻右侧的输出电压为∪out，则根据欧姆定律，移动距离为
直线型电位器式位移传感器主要用于检测直线位移，其电阻器采用直线型螺线管或直线型碳膜电阻，滑动触点也只能沿电阻的轴线方向做直线运动。直线型电位器式位移传感器的工作范围和分辨率受电阻器长度的限制，线绕电阻、电阻丝本身的不均匀性会造成传感器的输入、输出关系的非线性。
2.旋转型电位器式传感器
旋转型电位器式位移传感器的电阻元件呈圆弧状，滑动触点在电阻元件上做圆周运动。由于滑动触点等的限制，传感器的工作范围只能小于360。。把图6—2中的电阻元件弯成圆弧形，可动触点的另一端固定在团的巾心，并保时针那样回转时，由于电阻值随着回转角而改变，因此基于亡述同样的理论可构成角度传感器。
图6—4和图6—5分别为旋转型电位器式位移传感器的工作原理和实物。当输入电压认：AR在传感器的两个输入端时，传感器的输出电压认m与滑动触点的位置成比例。在应用时机器人的关节轴与传感器的旋转轴相连，这样根据测量的输出电压ILm的数值，即可计算出关节对应的旋转角度。
电位器式位移传感器具有性能稳定、结构简单、使用方便、尺寸小、质量小等优点。它的输入/输出特性可以是线性的，也可以根据需要选择其他任意函数关系的输入/输出特性;它的输出信号选择范围很大，直线位移传感器，只需改变电阻器两端的基准电压，就可以得到比较小的或比较大的输出电压信号。这种位移传感器不会因为失电而丢失其已感觉到的信息。当电源因故断开时，电位器的滑动触点将保持原来的位置不变，只要重新接通电源，原有的位置信息就会重新出现。
电位器式位移传感器的一个主要缺点是容易磨损，当滑动触点和电位器之间的接触面有磨损或有尘埃附着时会产生噪声，使电位器的可靠性和寿命受
到·定的影响。正因为如此，电位器式位移传感器在机器人上的应用受到了极大的局限，近年来随着光电编码器价格的降低，电位器式位移传感器逐渐被光电编码器取代。
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