1、1309題圖：電容式差壓傳感器的結(jié)構(gòu)與測量電路309、左圖是電容式差壓傳感器，、左圖是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動電容金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動電容C1、C2，兩邊壓力分別為，兩邊壓力分別為F1、F2。圖。圖2－5右為二極管雙右為二極管雙T型電路，電路中電容是左圖中差動電容，電源、型電路，電路中電容是左圖中差動電容，電源、E是占空比為是占空比為50%的方波。試分析：的方波。試分析：(1)當兩邊壓力相等當兩邊壓力相等F1＝F2時負

2、載電阻時負載電阻RL上的電壓上的電壓Uo值；值；2)當F1＞F2時負載電阻負載電阻RL上的電壓上的電壓Uo的大小和方向的大小和方向(正負正負)。309、解：、解：310、試分析圓筒型電容式傳感器測量液面高度的基本原理。、試分析圓筒型電容式傳感器測量液面高度的基本原理。310答：當初始狀態(tài)時，液面高度答：當初始狀態(tài)時，液面高度h=0則，當液面高度為，當液面高度為h時，則時，則102lnlRrC???由此可見，電容變化量由此可見，電容變化量

3、ΔC與液面高度與液面高度h成正比，只要將電容的變化量測出成正比，只要將電容的變化量測出發(fā)出來，就可間接發(fā)出來，就可間接獲得被測液面高度。獲得被測液面高度。311、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型每種類型各有什么特點每種類型各有什么特點各適用于什么各適用于什么場合場合311、答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為、答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為3種：變極板間距的變極

4、距型、變極板覆種：變極板間距的變極距型、變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。變極板間距型電容式傳感器的特點是電容量與極板間距成反比，適合測量位移量。變極板間距型電容式傳感器的特點是電容量與極板間距成反比，適合測量位移量。變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點是電容量與面積改變量成正比，適合測量線位移和角位移。變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點是電容量與面積改變量成正比，適合測量線位移和

5、角位移。變介質(zhì)型電容傳感器的特點是利用不同介質(zhì)的介電常數(shù)各不相同，通過改變介質(zhì)的介電常變介質(zhì)型電容傳感器的特點是利用不同介質(zhì)的介電常數(shù)各不相同，通過改變介質(zhì)的介電常3319圖差動整流電路原理圖觸測量等特點；示意圖：被測板觸測量等特點；示意圖：被測板1的上，下各裝一個傳感器探頭的上，下各裝一個傳感器探頭2，其間距為，其間距為D。而他們與板的。而他們與板的上，下表面分別相距上，下表面分別相距X1和X2，這樣板厚，這樣板厚t=Dt=D－(X(

6、X1XX2))當兩個傳感器在工作時分別測得當兩個傳感器在工作時分別測得X1和X2，轉(zhuǎn)換成電壓值后相加。相加后的電壓值與兩傳感器距離，轉(zhuǎn)換成電壓值后相加。相加后的電壓值與兩傳感器距離D對應的設定電壓再相減，就得到對應的設定電壓再相減，就得到與板厚相對應的電壓值。與板厚相對應的電壓值。316、何謂電渦流效應、何謂電渦流效應怎樣利用電渦流效應進行位移測量怎樣利用電渦流效應進行位移測量316、答：、答：:電渦流效應指的是這樣一種現(xiàn)象：根據(jù)法拉第

7、電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變電渦流效應指的是這樣一種現(xiàn)象：根據(jù)法拉第電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，通過導體的磁通將發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，通過導體的磁通將發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電動勢，動勢，該電動勢在導體內(nèi)產(chǎn)生電流，并形成閉合曲線，狀似水中的渦流，通常稱為電渦流。該電動勢在導體內(nèi)產(chǎn)生電流，并形成閉合曲線，狀似水中的渦流，通常稱為電渦流。利用電渦流效應測量位移時

8、，可使被測物的電阻率、磁導率、線圈與被測物的尺寸因子、線圈利用電渦流效應測量位移時，可使被測物的電阻率、磁導率、線圈與被測物的尺寸因子、線圈中激磁電流的頻率保持不變，而只改變線圈與導體間的距離，這樣測出的傳感器線圈的阻抗變中激磁電流的頻率保持不變，而只改變線圈與導體間的距離，這樣測出的傳感器線圈的阻抗變化，可以反應被測物位移的變化。化，可以反應被測物位移的變化。317、試比較自感式傳感器與差動變壓器式傳感器的異同。、試比較自感式傳感器與

9、差動變壓器式傳感器的異同。答：答：(1)不同點：不同點：1)自感式傳感器自感式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化；把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化；2)差動變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換差動變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。成互感系數(shù)的變化。(2)相同點：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型相同點：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型和螺管型。和螺管型。318、簡

10、述電感式傳感器的基本工作原理和主要類型。、簡述電感式傳感器的基本工作原理和主要類型。318、答：電感式傳感器是建立在電磁感應基礎上的，它將輸入的物理量、答：電感式傳感器是建立在電磁感應基礎上的，它將輸入的物理量(如位移、振動、如位移、振動、壓力、壓力、流量、比重等流量、比重等)轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)L或互感系數(shù)或互感系數(shù)M的變化，再通過測量電路將的變化，再通過測量電路將L或M的變的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，從而將非電

11、量轉(zhuǎn)換成電信號輸出，實現(xiàn)對非電量的測量?；D(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，從而將非電量轉(zhuǎn)換成電信號輸出，實現(xiàn)對非電量的測量。根據(jù)工作原理的不同，電感式傳感器可分為變磁阻式根據(jù)工作原理的不同，電感式傳感器可分為變磁阻式(自感式自感式)、變壓器式和渦流式、變壓器式和渦流式(互感式互感式)等種類。種類。319、試分析圖所示差動整流電路的整流原理，若、試分析圖所示差動整流電路的整流原理，若將其作為螺線管式差動變壓器的測量電路，如何將其作為螺線管式差動變

12、壓器的測量電路，如何根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置319答：該差動整流電路是把差動變壓器的兩個答：該差動整流電路是把差動變壓器的兩個二次輸出電壓分別整流，然后再將整流后的電壓二次輸出電壓分別整流，然后再將整流后的電壓的差值作為輸出，具體整流原理如下：的差值作為輸出，具體整流原理如下：A、當、當Ui上正下負時，上線圈上正下負時，上線圈a正b負，下線圈負，下線圈c正d負。負。上線圈：電流從上線圈：電流從a→1→2→

13、4→3→b流過電容流過電容C1的電流是由的電流是由2到4，電容，電容C1上的電壓為上的電壓為V24；下線圈：電流從下線圈：電流從c→5→6→8→7→d，流過電容，流過電容C2的電流是由的電流是由6到8，電容，電容C2上的電壓為上的電壓為U68。B、當、當Ui上負下正時，上線圈上負下正時，上線圈a負b正，下線圈正，下線圈d正c負。負。上線圈：電流從上線圈：電流從b→3→2→4→1→a流過電容流過電容C1的電流是由的電流是由2到4，電容，電

14、容C1上的電壓為上的電壓為V24；下線圈：電流從下線圈：電流從d→7→6→8→5→c，流過電容，流過電容C2的電流是由的電流是由6到8，電容，電容C2上的電壓為上的電壓為U68。由此可知，不論兩個二次繞組的輸出電壓極性如何，流經(jīng)電容由此可知，不論兩個二次繞組的輸出電壓極性如何，流經(jīng)電容C1的電流方向總是從的電流方向總是從2→4，流，流經(jīng)電容經(jīng)電容C2的電流方向總是從的電流方向總是從6到8，故整流電路的輸出電壓為：，故整流電路的輸出電壓為