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文档简介
1、.1.电容传感器有哪些类型?2.叙述电容传感器的工作原理,输出特性。3.为什么电感式和电容式传感器的结构多采用差动形式,差动结构形式的特点是什么?4.电容传感器的测量电路有哪些?叙述二极管双T型交流电桥工作原理。5.说明P100图5-17差动式电容压力传感器结构和工作原理。6.P90图5-6,已知变面积型电容传感器的两极板间距离为d=10mm;=50F/m;两极板几何尺寸一样为30mm*20mm*5mm(长*宽*厚);在外力作用下动极板在原位置向外移动10mm(宽);试求C=?。7差动式电容测厚传感器系统的工作原理?8如图:电容传感器的双T电桥测量电路,已知R1=R2=R=40K,RL=20K
2、,E=10V,f=1MHz,C1=10pF, C1=1 Pf。求UL的表达试,带入参数求UL的值。9推导差动式电容传感器的灵敏度,并与单极式电容传感器相比较。10根据电容传感器的工作原理说明它的分类,电容传感器能够测量哪些物理参量?11有一个直径为2m、高5m的铁桶,往桶内连续注水,当注水数量达到桶容量的80%时就应当停止,试分析用应变片式或电容式传感器系统来解决该问题的途径和方法。12总结电容式传感器的优缺点,主要应用场合以及使用中应注意的问题。13试推导图F1-8所示变电介质电容式位移传感器的特性方程C=f(x)。设真空的介电系数为0, 21 ,以及极板宽度为W。其他参数如图F1-8所示。
3、14. 在上题中,设=d=1mm,极板为正方形(边长50mm)。1 =1,2=4试在x=0到50mm范围内,输出磁位移传感器的特性曲线,并给以适当说明。15. 简述电容式传感器用差动脉冲调宽电路的工作原理及特点。9答:差动式电容传感器的灵敏度比单极式提高一倍,而且非线性也大为减小。10答:原理:由物理学知,两个平行金属极板组成的电容器。如果不考虑其边缘效应,其电容为C=S/D 式中为两个极板间介质的介电常数,S为两个极板对有效面积,D为两个极板间的距离。由此式知,改变电容C的方法有三:其一为改变介质的介电常数;其二为改变形成电容的有效面积;其三为改变各极板间的距离;而得到的电参数的输出为电容值
4、的增量这就组成了电容式传感器。类型:变极距型电容传感器、变面积型电容传感器、变介电常数型电容传感器。电容传感器的应用:可用来测量直线位移、角位移、振动振幅。尤其适合测温、高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量。还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。11答:可选用差分式电容压力传感器,通过测量筒内水的重力,来控制注水数量。或者选用应变片式液径传感器。12答:优点:a温度稳定性好b结构简单、适应性强c动响应好缺点:a可以实现非接触测量,具有平均效应b输出阻抗高、负载能力差c寄生电容影响大输出特性非线性:电容传感器作为频响宽、应用广、非接触测量的一种传感器,在位移、压力、厚度、物位、湿度、振动、转速、流量及成分分析的测量等方面得到了广泛的应用。使用时要注意保护绝缘材料的的绝缘性能;消除和减小边缘效应;消除和减小寄生电容的影响;防止和减小外界的干扰。13解:15答:工作原理:假设传感器处于初始状态
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