典型的兩種電位器傳感器類型，電阻位置傳感器和電容式位置傳感器的差異
在所有的位置傳感器中，電位器是最常用的一種，因為它是一種經濟方便的位置傳感器。它有一個與機械軸相連的滑動觸點，在運動過程中可以轉動(角度)或滑動(直線)，使滑塊與兩端連接線之間的電阻值發生變化，從而產生電能。電阻線上信號輸出的實際抽頭位置與其電阻值成比例。換句話說，阻力與位置成正比。
電位器位置傳感器有兩種類型，如下所示。
一、電阻位置傳感器
電阻位置傳感器，有時稱為電位器或位置轉換器，包括線性和旋轉類型。它們最初是為軍事應用開發的，廣泛用于收音機、電視或控制面板調節旋鈕。
該電位器是無源器件，無需額外的電源和電路支持。電位器有兩種工作模式:分壓和可變電阻。用作可變電阻時，其阻值隨滑動端的位置而變化，工作時使用固定端和滑動端。用于分壓器時，是電位器最常見的用途。
簡單位置傳感器電路圖
通過對電阻元件進行分壓來獲得輸出參考電壓。滑動端的物理位置可以根據串聯電阻的分壓理論和反向輸出電壓得到。它包括運算放大器電路和電位器位置傳感器，輸出電壓反映滑動端的位置。
許多情況下，電位器用作位置傳感器。它有兩個固定端和一個滑動端，滑動端通過機械傳動軸與外界連接。運動模型可以是線性的或旋轉的。當滑動端移動時，會改變兩個固定端之間的阻力。輸出電壓通常與滑動端的位移成正比，或者滑動端和固定端的電阻與位移成正比。
電位器有多種尺寸和類型，最常用的有兩種:旋轉式和線性式。用作位置傳感器時，其滑動端通常與被檢測物體相連。工作時，需要在電位器的兩個固定端施加一個固定的參考電壓。電壓從滑動端子和固定端子輸出，即輸出電壓與滑動端子的位置有關。
二、電容式位置傳感器
電容式位置傳感器是一種非接觸式位置傳感器，通常由檢測區、保護層和外殼三部分組成。他們可以測量目標的準確位置，但只能測量物體。如果被測物體不導電，測量其厚度或密度仍然有用。
在測量導電物體時，輸出信號與物體的材料無關，因為對于電容式位移傳感器來說，所有導體都是同一個電極。這類傳感器主要應用于磁盤驅動、半導體技術和高精度工業測量，但對精度和頻率響應要求非常高。當用于測量非導體時，電容式位置傳感器通常用于檢測標簽、涂層和測量紙張或薄膜的厚度。
電容式位置傳感器最初用于測量直線位移距離，范圍從幾毫米到幾納米，利用電導率的電學特性完成測量。物體儲存電荷的能力稱為電容。用于電荷存儲的普通電容器裝置是平板電容器。平板電容器的電容與電極面積和介電常數成正比，與電極之間的距離成反比。因此，當電極之間的距離改變時，電容也改變。總之，電容式位置傳感器就是利用這個特性來完成位置檢測的。
典型的電容式位置傳感器包括兩個金屬電極，空氣作為電介質。傳感器的一個電極是金屬板，電容器的另一個電極由待檢測的導電物體組成。當在導體板之間施加電壓時，在板之間建立電場，兩個板分別存儲正電荷和負電荷。電容式位置傳感器通常采用交流電壓，使極板上的電荷有規律地改變極性，因此可以通過測量兩極板間的電容來檢測目標位置的變化。
電容由極板間的距離、電介質的介電常數和極板間的距離決定。在大多數傳感器中，電極板的面積和介電常數不會改變，只有距離會影響電極與目標物體之間的電容。因此，電容的變化可以顯示目標位置。通過標定，傳感器的輸出電壓信號與檢測板和目標之間的距離成線性關系。這就是傳感器的靈敏度。它反映了輸出電壓變化與位置變化的比值。單位通常為1V/微米，即輸出電壓每100微米變化1V。
當向檢測空間施加電壓時，將在被檢測物體上產生擴散電場。為了減少干擾，增加了保護層。它在檢測區域的兩端施加相同的電動勢，以防止檢測空間中的電場泄漏。其他檢測區域之外的導體將與保護層形成電場，并且不會干擾目標和檢測區域之間的電場。由于保護層，檢測區域中的電場是圓錐形的。檢測電極發射的電場的投影面積比檢測面積大30%。因此，被檢測物體的直徑面積必須至少比傳感器的檢測面積大30%。
與其他非接觸式位置傳感器相比，電容式電位器傳感器具有分辨率高、價格低、檢測范圍寬等優點。然而，當檢測環境非常干燥或潮濕并且傳感器探頭遠離檢測目標時，該傳感器不再適用。
