电容式传感器习题及解答.doc

1、.第六章电容式传感器一、单一选择题1、可变面积电容传感器以微分形式连接，灵敏度()。A.不变b .翻倍C.双倍减少d .双倍增加2、差分电容器使用脉宽调制电路作为测量电路时，输出电压成正比()。A.c1-c2b.c1-C2/c1c2C.c1c2/C1-c2d。 C1/C1 C2/C23、可变间隙电容式传感器的两个极点之间的初始距离d0增大时，传感器发生()A.敏感度K0增加b .敏感度K0无更改C.非线性误差增大d .非线性误差减小4、变间隙电容式传感器的两个极点之间的初始距离d增大时，传感器发生()。A.敏感度增加时，b .敏感度降低C.非线性误差增加d。非线性误差保持不变5、用电容式传感器

2、测量固体或液体位置时，应使用()。A.可变间隔b .可变区域C.可变介电常数d .空气介质可变间隙6、电容式传感器通常用于测量()。A.交流电流b .场强c .重量d .位移7、电容式传感器可以测量()。A.压力b .加速度c .场强d .交流电压8、不包括电容式传感器等效电路()。A.串联电阻b .谐振电路C.并联损耗电阻d .不等电阻9、对差分脉宽调制电路的陈述是正确的()。A.适用于晶体管距离和可变介质差动电容传感器B.适用于晶体管距离差动电容传感器，线性特性C.变压器板距离差动电容传感器的非线性特性D.适用于可变区域差动电容传感器，线性特性10、不属于电容式传感器测量电路的包括()A.

3、调频测量电路b .运算放大器电路C.脉宽调制电路d .相位检测电路11，二极管双t型交流电桥输出的电压u的大小与()相关A.仅电源电压的幅度和频率B.电源电压幅度、频率和t型网络容量C1和C2大小C.仅限t型网络电容器C1和C2尺寸D.电源电压幅度和频率以及t型网络电容C1大小12、电容传感器采用差动结构后灵敏度提高了()倍A.1 B.2 C.3 D.0二、选择题1，具有灵敏度和极距的极轴变化电容传感器。A.比例b .平方是比例C.反比d .平方反比2、可变间隙电容传感器测量位移时()，传感器的灵敏度增加。A.间隔减少b .间隔增加C.电流的增加d .电压的增加3、电容式传感器的输入量和输出量

4、为线性()A.可变区域电容式传感器b .可变介质电容式传感器C.可变电荷电容传感器d .变极电容传感器4、在电容式传感器信号转换电路中，用于测量单个功率容量变化A.调频电路b .运算放大器C.二极管双t型交流电桥d .脉宽调制电路5，电容传感器信号转换电路，()用于差分电容变化测量A.调频电路b .运算放大器C.二极管双t型交流电桥d .脉宽调制电路三、填空1、电容传感器通过转换非电量的变化来测量物理量。2、电容式传感器可根据工作方式分为电容式传感器、电容式传感器和电容式传感器。3、变极距离电容传感器的灵敏度是由单位距离变化引起的。4、变极电容传感器单元输入位移引起的灵敏度与两个板的初始间距有

5、关。5、差动脉宽调制电路适用于类型和差动电容传感器，是线性特性。6、电容式传感器，可变介电常数测量；在电容式传感器中，可变面积样式通常用于较大的测量。7、可变螺距电容器传感器的灵敏度是反比，适用于小位移测量。可变区域电容式传感器的灵敏度与比例成正比，不适合小位移测量。8、电容式传感器的灵敏度是由单位距离变化引起的。9、电容式传感器利用转换后的变化测量物理量。(除可变面积类型、可变极点类型、可变介电常数类型外，10、电容传感器的输入和输出之间的关系是线性的。11、电容传感器将非电量变化转换为的变化，以测量物理量，广泛使用角度、其他机械量等精密测量。12、电容传感器，和的三种可变介质类型。13、通

6、过移动电容式传感器拨片，两个平板的有效覆盖a发生变化，传感器电容的变化量与拨片的水平位移有关，与拨片的角度位移有关。14、忽略边缘效应，可变面积电容传感器输入与输出的关系为(线性、非线性)，可变介质电容传感器输入与输出的关系为(线性、非线性)，可变极电容传感器输入与输出量的关系为(线性、非线性)。15、变极电容传感器形成微分结构后灵敏度加倍，非线性误差大大减少了关系。16、电容传感器信号转换电路及个别功率容量变化测量和差分功率容量变化测量。四、短答型1、根据电容式传感器的工作原理，可以分为几种类型？每种类型的特征是什么？每个都适合什么情况？2，如何提高单极变极电容传感器的非线性？3、电容传感器

7、的类型是什么？差动结构电容式传感器的优点是什么？4、电容式传感器主要有哪些类型的信号调节电路？每个特征是什么？5、简述电容式传感器的工作原理和分类。6、影响电容式极坐标变化传感器灵敏度的因素是什么？提高灵敏度可以采取什么措施？结果是什么？7，下图是构成金属膜片和差动电容C1，C2的两个圆盘，两侧压力P1，P2的电容式差压传感器。下图显示了二极管双t型电路，电路中的电容是左中差动电容，UE电源是负载率为50%的方波。考试分析：(1)，当两侧压力P1=P2时，负载电阻RL的电压U0值；(2)，P1P2上负载电阻RL的电压U0大小和方向(正值和负值)。8、简述差动电容测厚传感器系统的工作原理？9、根

8、据电容传感器的工作原理说明其分类，电容传感器可以测量哪些物理参数？10、电容传感器的优缺点、主要应用领域及使用中应注意的问题摘要11、电容式传感器为什么容易受到干扰？如何减少干涉？12、简述电容式加速度计的工作原理(需要公式推导)13、简述变极电容传感器的工作原理(需要必要的公式推导过程)。14、根据电容式传感器的工作原理说明其分类，电容式传感器可以测量哪些物理参数？15、试验诱导差分变极电容传感器的灵敏度，并与单极传感器进行比较。16、电容式传感器的基本工作原理是什么？根据基本原则描述分类，并分别举例说明其应用(每种类型至少需要一个应用实例)。17、测试分析气缸电容式传感器测量液面高度的基本

9、原理。五、计算问题1、已知可变面积电容式传感器的两个板之间的距离为10mm，=50F/m，两个板几何尺寸为30mm20mm5mm，通过外力，其中移动板从原始位置向外10mm，测试C=？K=？2、初始功率容量C1=C2=80pF、初始距离d=4mm时，如果可变容量电容器表盘相对于线性平板发生位移，则计算非线性误差。如果将差动电容改为单平面电容，则初始值不变，非线性误差是多少？3、平板半径5毫米，工作初始间隔0.3毫米，空气介质，100mV/pF的测量电路，具有5栅格/mV读数灵敏度的圆形平板电容传感器。运行时，如果传感器的间距产生2m的变化量，读数仪表的显示值发生变化的晶格有多少？4、1个电容式

10、传感器用于位移测量，2个侧面长度为5厘米的方形，在间距为1mm的气隙上放置侧面长度为5cm、厚度为1mm、相对介电常数为4的方形介质板。此介质板可以在气隙中自由滑动。如果输入位移(即平板在某个方向上与平板的其他盖子移动的距离)分别为0.0厘米、2.5厘米、5.0厘米，则此传感器的输出电容值是多少？5、图被称为电容传感器的双t桥测量电路、请求的表达式和上面已知参数的对应值。6、采用与正在测量的工件的初始间隙=03mm的假设，具有板间极限半径r=4mm的可变极非接触电容微米。量纲；量纲。1)板和工件的间距变化量=10 m时，电容变化量是多少？2)如果测量电路的灵敏度K=100mV/pF，=1 m的

11、输出电压是多少？7、板面积a、两个板之间的介质空气、板间距1毫米、极距离0.1毫米减小时电容变化量和传感器灵敏度的两个板电容传感器是否已知？如果参数不变，则改为差分结构，并求极距为0.1mm时电容变化量和传感器的灵敏度吗？并说明了差动传感器提高灵敏度、减少线性误差的原因。8、板节距电容式传感器，板半径r=4mm，间隙=0.5mm，板介质为空气，尝试静态灵敏度。如果平板移动，找到电容变化。9、可变间隙非接触容量测量仪，该测量仪假定与正在测量的工件的初始间隙d0=0.5mm，传感器的板半径r=5mm。已知测试真空的介电常数等于8.85410-12F/m。(1)传感器和工件的间隙变化量增加时d=10

12、m，电容变化量是多少？(2)如果测量电路的灵敏度Ku=100mV/pF，则间距增加的d=1m的输出电压是多少？10、使用空气作为介质的可变面积平板电容器(见下图)。其中A=16mm，b=24mm，两个平板之间的间距为4mm。平板在长度和宽度方向上分别从原始位置转换为5mm。(1)板未移动时电容的初始电容值。(2)平板向不同方向移动时传感器的位移灵敏度k(已知空气的相对介电常数，真空的介电常数)。11、具有二极管叠加的有效区域、1mm的距离、已知空气的相对介电常数为1.0006的变极容量检测元件。请计算这个传感器的位移灵敏度。12、如果需要线性测量，则为0.1%的可变间距(d)平板电容器。追求；

13、追求。允许间隔测量的最大变化量是多少？六、设计问题的综合分析1，已知：差动电容传感器的初始电容器，交流信号源电压有效值，频率。追求：(1)具有最大输出电压灵敏度的交流不平衡桥电路设计和电路原理图；(2)计算其他两条腿臂的重合阻力值。(3)当传感器电容改变时，寻找桥输出电压。2、二极管环检测测量电路的图示。和是差动电容传感器、滤波电容、负载电阻、限流电阻、正弦波信号源。很大，而且。(1)试图分析该电路的工作原理。(2)在三种情况下绘制输出端电压的波形。(3)派生的数学表达式。第六章电容式传感器一、单一选择题1、B 2、B 3、D 4、B 5、C 6、D 7、B 8、D 9、B 10、D 11、B

14、 12、a二、选择题1、ABCD 2、ABCD 3、AB 4、AB 5、CD三、填空1、电容量2、变极类型；可变面积类型；可变介质类型3，容量相对变化4，反向5、晶体管距离；可变面积类型6，标高；位移7，电容板初始距离；位移量8、电容相对变化9、非功率；电容10，变极类型11、电容量；位移；位移。振动加速度12、晶体管间距离的变极类型；晶体管覆盖区域的可变面积类型；可变介质介电常数13、线性；线性14，线性；线性；线性。非线性15，1；平方16、调频电路；运算放大器电路；二极管双t型交流电桥；脉宽调制电路四、短答型1，a:根据电容式传感器的工作方式，可分为三种类型的可变介质类型：面板间距的可变螺距类型、面板复盖区域的可变区域类型和可变介质介电常数。晶体管俯仰电容传感器的特点是电容量与平板间距成反比，适用于测量位移量。晶体管覆盖区电容传感器的特点是容量对面积变化，适用于测量线位移和角度位移。可变介电容量传感器的特点是使用通过介电变化测量的各种介电常数，通过电容传感器的电容变化反映。