电阻式直线位移传感器结构示意图详解-电刷形式与电阻体选择

看直线位移传感器结构示意图，关键就两处：电刷怎么接触、电阻体怎么做。这两处一搭配，精度、寿命和对工况的适应就定下来了。电阻式直线位移传感器（现场也叫电阻尺、电子尺）拆开看，就是电刷和电阻体（电阻片）两部分在互相配合，电阻体的形状可以按客户要求做，电刷也能按使用场合调整。

直线位移传感器结构示意图：先认清电刷和电阻体这两块

示意图上，电阻体是那条带电阻的轨道，电刷是压在轨道上滑动的小触点。电刷的两根引线，一根接电阻体一端，另一根跟着触点走，输出的就是触点所在位置的分压值。位移一动，触点跟着动，分压值跟着变，这就是电阻式的基本原理。

所以看结构图别只盯着外形。真正决定这支传感器能不能用得住的，是电刷的形式和电阻体的做法——这两项都是出厂前定死的，装到现场再想改，改不了。

电刷分哪几种形式，各自适合什么场合

电刷按形状分丝状和片状两种，接触方式上又分耙状触点和圆弧触点。角度传感器、电位计这类，一般用丝状圆弧触点电刷居多；要走长行程的直线位移传感器，则多用片状耙形触点。

关键在行程和振动的组合：行程长、振动大，耙形多点接触更稳，接触压力摊得开，单点磨损慢；行程短、要求分辨率高，丝状圆弧触点更合适，接触点小，分辨率和噪声都占优。

电阻体是怎么做出来的

电阻体基板常用陶瓷板、玻璃纤维板或电木板这类聚酰胺薄片。做法是先在基板上覆一层银膜做导电汇流，再把碳膜印上去做电阻轨道。基板负责把底做平、做耐磨，碳膜就是电刷实际在上面刷过去的那条轨道。

基板三种材料各有取舍：陶瓷板平整度好、尺寸稳，但脆，装机时怕磕碰；玻璃纤维板韧性好、抗冲击，平整度比陶瓷略差一档；电木板成本低，小批量、形状特殊的场合用得多。平整度直接关系到电刷跑起来会不会跳，要求高的场合优先陶瓷。

银膜和碳膜的分工也要分清楚：银膜电阻低，只做导电汇流，不参与分压；碳膜才是真正被电刷刷过去、产生分压的那一段。电刷落点必须落在碳膜正中，一旦偏到边上去蹭银膜，输出会抖、噪声大，银膜磨透以后没有修的可能，只能整支换。

参数怎么读：阻值、线性度、分辨率、寿命

表里的范围是常见量级，不同型号差别不小，选型时以厂家样本为准。要留个心：分辨率标得再高，只要电刷接触不稳，实际读数照样跳。

现场常出问题的地方有三个

• 电刷翘起：现象是刚装好输出就抖、带毛刺；原因是触点没压平，或运输中弹片变形；处理是装之前目视确认触点平落在碳膜正中，别偏边。
• 某一段读数出台阶：现象是来回走到同一位置就跳一下；原因是那一段碳膜磨损，或电刷磨出了平点；处理是回读全行程曲线，定位到具体位置再决定换件。
• 基板或支架受力变形：现象是零点慢慢漂；原因是支架拼焊刚度不够，或安装面不平；处理是换一体折弯支架，重新找平安装面。

前两条在现场占大头。判断顺序也简单：先看电刷落点，再回读全行程曲线，最后才轮到怀疑电阻体和电路。

装上前和换件后各查一遍

装上之前查三项：触点是不是平落在碳膜正中、基板有没有磕碰变形、引出线有没有被拉紧。换件之后查三项：零点能不能复现、全行程曲线是不是平滑、输出会不会随振动跳变。这几项加起来十分钟能过完，能省掉后面大半返工。

常见问题

问：电阻式直线位移传感器的电刷，丝状和片状怎么分？
答：看形状是丝状、片状两路；往下再分触点，又有耙状和圆弧。电位计、角度传感器多数上丝状配圆弧触点，长行程直线位移传感器多配片状耙形触点。设计阶段就定死了，现场换不了。

问：电阻体的基板和碳膜是怎么做的？
答：陶瓷板、玻璃纤维板、电木板这类聚酰胺薄片都能当基板。先在它上面覆一层银膜，再把碳膜印上去。基板负责平整和耐磨，银膜做导电汇流，碳膜才是电刷真正刷过去、产生分压的那条轨道。

问：装电刷最容易错在哪一步？
答：最容易错在触点没压服帖、翘起来。触点一翘，动起来读数发颤、噪声大。装之前先目视一遍，触点要稳稳压在碳膜正中，别斜到一侧去啃银膜——银膜磨透整支就没救了。

问：输出有毛刺，先查什么？
答：先查电刷落点和接触压力，再回读全行程曲线，看毛刺是不是固定在某个位置。全行程都跳，多半是屏蔽接地或供电干扰；只在某一段跳，基本就是那段碳膜或电刷磨损了。

问：这类传感器的寿命大概多长？
答：跟行程、往复速度、环境洁净度都有关，常见量级是几十万到上百万次往复，具体以厂家样本为准。想延长寿命，重点是让电刷始终平落碳膜，同时避开强振动和粉尘堆积。