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文档简介

1、第 3 章电容式传感器习题1、 简述电容式传感器的工作原理。2、简述电容式传感器的优点。3、试计算习题 42 图所示各电容传感元件的总电容表达式。习题图4-2解：由习题图 4-2 可见(1)三个电容串联则故(2) 两个电容器并联(3)柱形电容器4、 在压力比指示系统中采用差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路，如习题图4-3所示。已知：3o=O.25mm D=38.2mm R=Q；USr=60V(交流)，频率 f=400Hz。试求：(1)该电容传感器的电压灵敏度Ku(V/卩 m);(2)当电容传感器的动极板位移=10m时，输出电压 USc值。习题图4-3解：由传感器结构及其测量电路可知(1 )初

2、始电容由于则从而得(2) U0= Kud= mx 10 m=5、 有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=4mm 假设与被测工件 的初始间隙 d0=0.3mm。试求：(1)如果传感器与工件的间隙变化量 d= 10 卩 m 电容变化量为多少？(2)如果测量电路的灵敏度足Ku=100mV/pF,则在 d= 1m户时的输出电压为多少？解：由题意可求(1)初始电容：由，则当 d= 10um 时如果考虑 d1=0.3mm+1m与 d2=0.3mm- 10m之间的电容变化量 C,则应为C =2|C|=2x =(2) 当厶 d= 1m时由 Ku=100mV/pF=U/ C,贝UU0=心C=10

3、0mV/pX(=6、 有一变间隙式差动电容传感器，其结构如习题图4-5 所示。选用变压器交流电桥作、,-12测量电路。差动电容器参数：r=12mm; d1=d2=d=0.6mm;空气介质，即e=e0=x10-F/m。测量电路参数：usr=u= 3sin31 (V)。试求当动极板上输入位移(向上位移)x=0.05mm 时,电桥输出端电压 USc?习题图4-5解：由习题图 4-5 可求 初始电容2Ci=G=C= S/d=or /do变压器输出电压其中乙，Z2分别为差动电容传感器 C ,C2的阻抗.在 X求：传感器的初始电容值；若由于装配关系，使传感器极板一侧间隙d0,而另一侧间隙为d0+b(b=0.01mm)，此时传感器的电容值。解：初始电容-12=X10 (F)=CAC是 CAB与 CBc串联,当动极板

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