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文档简介
1、1. 试分析变面积式(直线位移型)电容传感器的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题?答:如图所示是一电容式传感器的示意图。当动极板移动x后,覆盖面积就发生变化,电容量也随之改变,其值为C=b(a-x)/d=C0-bx/d (1)电容因位移而产生的变化量为其灵敏度为 可见增加b或减小d均可提高传感器的灵敏度。直线位移型电容式传感器2. 什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征?答:下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中1为固定极板,2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时,两极板间的距离d发生变化,从而改变了两极板
2、之间的电容量C。设极板面积为A,其静态电容量为,当活动极板移动x后,其电容量为 (1)当xd时 则 (2)由式(1)可以看出电容量C与x不是线性关系,只有当 xd时,才可认为是最近似线形关系。同时还可以看出,要提高灵敏度,应减小起始间隙d过小时。但当d过小时,又容易引起击穿,同时加工精度要求也高了。为此,一般是在极板间放置云母、塑料膜等介电常数高的物质来改善这种情况。在实际应用中,为了提高灵敏度,减小非线性,可采用差动式结构。3. 变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路,如图所示。C0=200pF,传感器的起始电容量Cx0=20pF,定动极板距离d0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K,Zi),Rf极大,输入电压u1=5sintV。求当电容传感动极板上输入一位移量x=0.15
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