传感器技术
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思考题与习题

1.电容式传感器按照工作原理可分为哪几种类型?各有什么特点?试举出你所知道的电容传感器的实例。

2.如何改善变极距型电容传感器的非线性?

3.单组变面积式平板形线位移电容传感器如图3-6a所示,两极板相互覆盖的宽度为4mm,两极板的间隙为0.5mm,极板间的介质为空气(ε0=8.85×10-12F/m),试求其静态灵敏度。若极板滑动2mm,求其电容变化量。

4.单组变面积式圆柱形电容传感器,其可动极筒外径为9.8mm,定极筒内径为10mm,两极筒遮盖长度为1mm,极筒间介质为空气(ε0=8.85×10-12F/m),试求其电容值。当供电频率为60Hz时,求其容抗值。

5.简述电容式传感器测量厚度的原理。

6.差动电容式传感器接入变压器电桥,变压器二次侧两绕组电压有效值均为U时,试推导电桥空载输出电压UoCx1Cx2的关系表达式。若采用变极距型电容传感器,设初始极距为δ0,改变Δδ后,求空载输出电压Uo与Δδ的关系表达式。

7.如图3-21所示的差动电容式压力传感器所形成的两个电容器的电容量接入如图3-12所示的二极管双T形交流电桥电路。已知高频电源的幅值U=10V,频率f=1MHz,R1=R2=40kΩ,电容C1=C2=10pF,RL=20kΩ。当电容值的变化ΔC=1pF时,则输出电压在一个周期内的平均值是多少?

8.设计电容传感器时主要应考虑哪几方面的因素?

9.何为“驱动电缆技术”?采用它的目的是什么?

10.画出电容式加速度传感器的结构示意图,并说明其工作原理。

11.计算电容式传感器的工作原理是什么?

12.简述基于计算电容原理的液位传感器的工作原理及其应用。