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《传感器技术与应用》教材习题答案

第5章电容式传感器习题参考答案

1.求解图5-4所示平板状变极距型电容传感器在极间距减少△d时的灵敏度表达式。

答：

S

初始状态时对应的电容量：C0=0r

d

0

间距减小△d后的电容量：

d

S1+

0r

SSSd0

C=0r=0r=0r=

dd0−dd1−dd2

0dd01−

0d0



当dd01时，简化表达式：

d

C=C01+

d

0

d

电容量变化量：C=C

0

d

0

整理得到电容量的相对变化和极距的相对变化之间的关系式：

Cd

=

Cd

00

变极距型电容式传感器的灵敏度：

C11

K==

Cdd

00

h

2.图5-9所示的圆筒状变面积型电容式传感器，电容式传感器总高度为8cm，柱形

定极板的内半径为6cm，柱形动极板的外半径为3cm，1。请计算电容式传感器的

Rr

初始电容量。

答：

2πh210.083

C0===72510μF

ln(Rr)ln(0.06/0.03)

3.分析总结差动式电容式传感器的技术优势。

答案样例：

差动式电容式传感器可以提高测量灵敏度，并且能够降低测量数据的非线性误差。

1

4.分析总结教材中提到的电容式传感器五种常见类型测量转换电路的功能特点。

答案样例：

（1）交流电桥测量电路

是将电容量的变化转换成电压量的变化。

（2）谐振调频测量转换电路

将电容量的变化转换成频率量的变化。

（3）运算法测量转换电路

将电容量的变化转换为