电容式传感器例题VIP免费

例题下图左是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T型电路，电路中电容是左图中差动电容，UE电源是占空比为50%的方波。试分析：当两边压力相等P1=P2时负载电阻RL上的电压U0值；当P1>P2时负载电阻RL上电压U0大小和方向（正负）。电容式压力传感器二极管双T型电路解答：解答：①当两边压力相等P1=P2时负载电阻RL上的电压U0值；②（3-26）因为所以，输出负电压。0oU)(21CCEfMUo21CC0oU简述电容式加速度传感器的工作原理（要有必要的公式推导）。621C1C25d1d2431¡ª¹Ì¶¨µç¼«£»2¡ª¾øÔµµæ£»3¡ªÖÊÁ¿¿é£»4¡ªµ¯»É£»5¡ªÊä³ö¶Ë£»6¡ª¿ÇÌå分析：当传感器壳体随被测对象沿垂直方向作直线加速运动时，质量块在惯性空间中相对静止。两个固定电极与动极板的距离发生变化，一个增加，一个减小，从而使C1、C2产生大小相等、符号相反的增量，且有：根据位移S与加速度a的关系有:因此，有所以，输出电容变化量正比于被测加速度大小。C0120021/)(2//)(dddCCCCC25.0atdS020120//)(2/datdddCC试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。分析：当初始状态时，液面高度h=0，则当被测液面高度为h时，则：由此可见，电容变化量与液面高度h成正比，只要将电容变化量检测出来，就可间接获得被测液面高度。dDHCln20hdDCdDhdDhHCln)(2ln2ln)(2101hdDCCCln)(210已知变面积型电容传感器的两极板间距离为10mm，ε=50μF/m，两极板几何尺寸一样，为30mm×20mm×5mm,在外力作用下，其中动极板在原位置上向外移动了10mm，试求△C=？K=？120r0AC=8.85410F/md，660r03A5010301010C=1.5Fd10100C/CK=x660r0030A5010302010C=3Fd101031.5/3K=501010解：一个圆形平板电容式传感器，其极板半径为5mm，工作初始间隙为0.3mm，空气介质，所采用的测量电路的灵敏度为100mV/pF,读数仪表灵敏度为5格/mV。如果工作时传感器的间隙产生2μm的变化量，则读数仪表的指示值变化多少格？定极板定极板动极板动极板r=5mmd=0.3mm定极板定极板动极板动极板r=5mmd=0.3mm1260r06A8.854102510C141pFd210mV141pF10014100mVpFN14100570500格解：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=5mm，假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm。已知试真空的介电常数等于8.854×10-12F/m，求：（1）如果传感器与工件的间隙变化量增大△d=10μm，电容变化量为多少？（2）如果测量电路的灵敏度Ku=100mV/pF,则在间隙增大△d=1μm时的输出电压为多少？dAC39pF.1105.0102510854.8dAC3--61200解：①电容式传感器的电容量：则初始电容量：36pF.11050010251010854.8ddAC'6-6120r00.03pF1.36-39.1'CCC0100mV/pFCUKOU100mV/pFCUO78mV.2100)50115001(10251010854.8100)dd1d1(AU66-1200r0O间隙变化后的电容量：则电容变化量：②灵敏度，所以则：有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器（见下图）。其中a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置上平移了5mm，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵敏度K（已知空气相对介电常数，真空的介电常数）。dACr0033312104104210611108.8540.85(PF)bbCC01aaCC02(F/m)103.5421024100.85bCΔbΔCk11312011)(m671410241b1ΔbCΔCk1-3011./(F/m)100.531251061100.85aCΔaΔCk10312022)(m52610611a1ΔaCΔCk1-3022./解：（1）（2）当一块极板沿长度方向在原始位置上...