电子与通信技术
叙述电容式传感器的工作原理，输出特性。
题目
叙述电容式传感器的工作原理，输出特性。
参考答案和解析
正确答案:
电容式传感器是一个具有可变参数的电容器。多数场合下，它是由绝缘介质分开的两个平行金属板组成，如果不考虑边缘效应，其电容量为c=εA/d，当被测参数变化使得c中的A、d或ε发生变化时，电容量C也随之变化。如果保持其中两个参数不变，而仅改变其中一个参数，就可把该参数的变化转换为电容量的变化，通过转换电路就可转换为电量输出。
电容式传感器的类型不同，其输出特性也不同。变极距型的输出存在非线性误差，变面积型和变介质型的输出是线性的。
电容式传感器的类型不同，其输出特性也不同。变极距型的输出存在非线性误差，变面积型和变介质型的输出是线性的。
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相似问题和答案
第1题：
下列传感器中哪一种不是根据工作原理划分的。（）
- A、电阻应变式传感器；
- B、拉式传感器；
- C、电容式传感器。
正确答案:B
第2题：
论述温度传感器从使用上、输出特性上和工作原理上的分类方法，并论述电接点式、双金属式温度传感器的工作原理。
正确答案: 从使用上，温度传感器可以分为接触型和非接触型两大类；
从其输出特性上，可以分为连续型和阶跃型两大类；
从其工作原理和方法上分，可以分为电接点式、双金属式、热电偶、热电阻、热敏电阻、聚合热开关、热舌簧开关、晶体管温度传感器、集成温度传感器以及辐射式温度传感器等多种类型。
电接点式和双金属式温度传感器都是运用物体热胀冷缩的特性，采用机械方法来实现的。它们的输出大多属于阶跃型，即当温度值达到某一上限值或下限值时输出一定的状态信号。
第3题：
按照工作原理分类,固体图象式传感器属于( )。
A. 光电式传感器
B. 电容式传感器
C. 压电式传感器
D. 磁电式传感器
答案A
第4题：
简述电容式差压传感器和应变式压力传感器原理。
正确答案: 当电容式差压变送器的一个被测压力是大气压时，就成为压力变送器。电容式压力变送器先将压力的变化转换为电容量的变化，再将电容量转换成标准电流输出。
应变式压力传感器是利用电阻应变原理构成的。电阻应变片有金属应变片（金属丝或金属箔）和半导体应变片两类。R=ρL/S，当应变片产生纵向拉伸变形时，L变大、S变小，其阻值增加；当应变片产生纵向压缩变形时，S变大、L变小，其阻值减小。应变片电阻的变化可用电桥测出。
第5题：
电容式传感器的工作原理和主要性能是什么？
正确答案: 电容式传感器工作原理：
电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。
主要性能是：有静态灵敏度，非线性，动态特性。
第6题：
传感器按工作原理来分有（）、磁电式传感器等。
- A、应变式传感器
- B、电阻式传感器
- C、电容式传感器
- D、压电式传感器
正确答案:A,C,D
第7题：
简述电容式传感器的工作原理。根据工作原理，电容式传感器可分为哪几种类型？
正确答案:两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为C=εS/δ。 当被测量的变换使δ（电容极板间距）、S（电容极板有效面积）或ε（电容极板间介质的介电常数）任一参数发生变化时，电容量C也就随之变化，这就是电容式传感器的工作原理。电容式传感器分为三类：变极距（或变间隙型）、变面积型和变介电常数型。
第8题：
根据工作原理可将电容式传感器分为哪几种类型?各自用途是什么?
参考答案：根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有三种基本类型，即变极距(d)型(又称变间隙型)、变面积(A)型和变介电常数(ε)型。变间隙型可测量位移，变面积型可测量直线位移、角位移、尺寸，变介电常数型可测量液体液位、材料厚度。
第9题：
电容式压差传感器的工作原理是怎样的？
正确答案: 用两块弹性强度性能好的金属平板，作为差动可变的电容器的两个活动电极，被测电压分别置于两块金属平板两侧，在压力的作用下，能产生相应的位移。当可动极板与另一个电极的距离发生变化时，则相应的平板电容器的容量发生变化，最后由变送器转换相应的电压或电流。
第10题：
根据工作原理的不同，电容式传感器可分为（）三种。
正确答案:变间隙式、变面积式和变介电系数式