传感器原理习题与答案

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纳差动形式，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 型沟通电桥工作原理。5.说明 P100 图 5-17 差动式电容压力传感器结构和工作原理。图 5-6，已知变面积型电容传感器的两极板间距离为 d=10mm;ε=50μF/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 ΔC=。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，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 ε0, ε2＞ε1 ，以及极板宽度为 W。其他参数如图 F1-8 所示。14. 在上题中，设 δ=d=1mm，极板为正方形（边长 50mm）。ε1 =1,ε2=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。假如不考虑其边缘效应，其电容为 C=εS/D 式中 ε 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...