电子与通信技术
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相似问题和答案
第1题：
电容式传感器有什么主要特点?可用于哪些方面的检测?
参考答案：电容式传感器具有以下特点：功率小，阻抗高，由于电容式传感器中带电极板之间的静电引力很小，因此，在信号检测过程中，只需要施加较小的作用力，就可以获得较大的电容变化量及高阻抗的输出;动态特性良好，具有较高的固有频率和良好的动态响应特性;本身的发热对传感器的影响实际上可以不加考虑;可获取比较大的相对变化量;能在比较恶劣的环境条件下工作;可进行非接触测量;结构简单、易于制造;输出阻抗较高，负载能力较差;寄生电容影响较大;输出为非线性。
电容式传感器可用于直线位移、角位移、尺寸、液体液位、材料厚度的测量。
电容式传感器可用于直线位移、角位移、尺寸、液体液位、材料厚度的测量。
第2题：
可用于压力测量的传感器有（）、压电式传感器和电容式差压传感器。
正确答案:压阻式传感器
第3题：
下列有关电容式压力传感器不正确说法是______。
A.电容式压力传感器是根据内部的薄膜和固定电极因外力变化影响电容容量而感知压力大小
B.话筒式传声器是一种双电容式压力传感器
C.差动式比单电容式压力传感器更灵敏
D.单电容式比差动电容式压力传感器线性度差
正确答案：B
第4题：
简述电容式传感器的分类及特点。
正确答案: 电容式传感器可分为以下几种：变极矩型电容传感器：量程远小于极板间初始距离是，可认为电容的变化量与距离呈线性关系。
变面积型电容式传感器：电容的变化量与面积的变化量呈线性关系。
变介质型电容传感器：电容量的变化与被测介质的移动量呈线性关系。
第5题：
常见的转速传感器包括：（）、电容式转速传感器和（）传感器等。
正确答案:交直流測速发电机；光电式转速
第6题：
电容式传感器的分类及特点。
参考答案：可分为三种基本类型：变介电常数型、变极距(变间隙)型和变面积型。
1.变介电常数(e)型电容式传感器：变介电常数(c)型电容式传感器大多用来测量电介质的厚度、液位、还可根据极间介质的介电常数随温度、湿度改变而改变来测量介质材料的温度、湿度等。
2.变极匝型电容式传感器：变极距型电容式传感器用一个固定极扳和一个可动极板构成：可动极板由被测金属平面充当。当电容式传感器极板间距因被测量变化而变化时.电容变化量为极距是时的初始电容量。极板间距的变化不是线性关系说明该类型电容式传感器存在着原理性非线性误差.即量程远小于两极板问的初始距离)时，可以认为么是线性关系，因此，这种类型的传感器一般用来测量微小的位移变化量。但在极板间距过小时，电极表面的平面度对灵敏应有影响，同时还容易引起电容器击穿，因此.极板间距不能无限小。改善的办法是在极板间增放一片云母片或塑料膜。云母的相对介电系数为空气的7倍其击穿电压不小于l0的3次方kv，而空气的击穿电压仅为3kv，即使厚度为0.01mm的云母片，它的击穿电压也术小于10kv。因此，放置云母片后，极板之间的起始距离卸可以大大减小。只要云母片选得恰当，就能获得较好的线性关系。一般电容式传感器的起始电容约为20PF一30pF之间，极板间距在25um一200um左右，最大位移应该大于间距的1/10.实际使用中，为改善非线性，提高灵敏度及克服某些外界条件如电源电比、环境温度变化的影响等、常常采用兹动式结构，在未开始测量的初始状态时，将可动极板调整友中间位置，位两边电容相等;测员时。中间极板跟随被测对象上下移动，就会引起上下两部分的电容量上增下减或上减下增，所以两边电容的控值这样提高了灵敏废，问时在零点附近作的线性度也得到了改善.需要指出，圆柱形极板小能制成交权距利位移传感器。
3.变面积(s)型电容式传感器：变四积型电容式传感器中.平板形结构对圾距变化特别敏感，测量精度受到影响，而圆柱形结构受权板径向变化的影响很小v成为实际应用中zui常来只结构.其干线位移单组式的电容量在忽略边缘效应时为电容传感器的电容变化与线位移成正比。
1.变介电常数(e)型电容式传感器：变介电常数(c)型电容式传感器大多用来测量电介质的厚度、液位、还可根据极间介质的介电常数随温度、湿度改变而改变来测量介质材料的温度、湿度等。
2.变极匝型电容式传感器：变极距型电容式传感器用一个固定极扳和一个可动极板构成：可动极板由被测金属平面充当。当电容式传感器极板间距因被测量变化而变化时.电容变化量为极距是时的初始电容量。极板间距的变化不是线性关系说明该类型电容式传感器存在着原理性非线性误差.即量程远小于两极板问的初始距离)时，可以认为么是线性关系，因此，这种类型的传感器一般用来测量微小的位移变化量。但在极板间距过小时，电极表面的平面度对灵敏应有影响，同时还容易引起电容器击穿，因此.极板间距不能无限小。改善的办法是在极板间增放一片云母片或塑料膜。云母的相对介电系数为空气的7倍其击穿电压不小于l0的3次方kv，而空气的击穿电压仅为3kv，即使厚度为0.01mm的云母片，它的击穿电压也术小于10kv。因此，放置云母片后，极板之间的起始距离卸可以大大减小。只要云母片选得恰当，就能获得较好的线性关系。一般电容式传感器的起始电容约为20PF一30pF之间，极板间距在25um一200um左右，最大位移应该大于间距的1/10.实际使用中，为改善非线性，提高灵敏度及克服某些外界条件如电源电比、环境温度变化的影响等、常常采用兹动式结构，在未开始测量的初始状态时，将可动极板调整友中间位置，位两边电容相等;测员时。中间极板跟随被测对象上下移动，就会引起上下两部分的电容量上增下减或上减下增，所以两边电容的控值这样提高了灵敏废，问时在零点附近作的线性度也得到了改善.需要指出，圆柱形极板小能制成交权距利位移传感器。
3.变面积(s)型电容式传感器：变四积型电容式传感器中.平板形结构对圾距变化特别敏感，测量精度受到影响，而圆柱形结构受权板径向变化的影响很小v成为实际应用中zui常来只结构.其干线位移单组式的电容量在忽略边缘效应时为电容传感器的电容变化与线位移成正比。
第7题：
试述力平衡式、位置平衡式和电容式差压变送器各有什么特点？
正确答案: 力平衡式差压变送器的工作原理是，差压作用于测量元件，推动杠杆系统，带动位移检测元件改变输出电流，同时改变了反馈力，使杠杆系统达到新的平衡。这种变送器的特点是：有力的产生机构，结构复杂，零件较多仪表不能做到小型化；由机械摩擦、疲劳变形、热膨胀等引起的误差不可避免；由于承受静压部分较多、静压误差也较大。
位置平衡式差压变送器的差压作用于检测元件，使之产生位移，压缩弹簧，而达到新的平衡。位移带动差动变压器铁芯产生差动电压，通过电子线路转换成电信号输出。其特点是无反馈作用。由于受弹性元件的精确度、疲劳、温度影响等限制，变送器的精确度、变差及稳定性都不可能达到较高要求。
电容式差压变送器的测量部分将被测差压经膜片转换为微位移，再把该微位移转变成电容量的变化，然后转换部分再将该电容值的变化转换成标准信号4～20mA。由于没有机械转换部分，绝大部分功能由电子线路完成，所以结构简单、体积小、重量轻，且精确度和可靠性高，精确度可达0.2%。不同规格产品的外形尺寸相同，标准化、系列化程度提高，装配、调整、使用方便。由于它采用开环技术，对测量元件和放大器的要求较高。
第8题：
容栅式位移传感器和电容式传感器有何区别?
参考答案：电容式位移传感器是利用电容量的变化来测量线位移或角位移的装置。通常通过改变两极板间介质的介电常数 ξ、极板间的覆盖面积 S 和极板间的距离 δ
引起电容的变化来检测线位移或角位移;容栅式电容位移传感器是在面积型电容位移传感器的基础上发展而成的一种新型电容位移传感器，在容栅面上印制(或刻划)一系列均匀分布并互相绝缘的金属(如铜箔)栅极，通过电容面积发生变化，引起电容的变化。容栅式电容传感器因多极电容及平均效应，所以相对于电容式传感器分辨力高，精度高，量程大。
第9题：
简述电容式传感器的分类和各自的特点。
正确答案: ①变极距型电容传感器， 一般变极板间距离电容式传感器的起始电容在20～100pF之间，极板间距离在25～200m的范围内。最大位移应小于间距的1/10，故在微位移测量中应用最广。
②变面积型电容式传感器，能够进行力、位移和转角的测量。
③变介质型电容式传感器，变介质型电容传感器有较多的结构形式，可以用来测量纸张、绝缘薄膜等的厚度，也可用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体介质的湿度。
第10题：
电容式压力传感器的工作原理是什么？有何特点？
正确答案: 当差动电容传感器的中间弹性膜片两边压力不等时，膜片变形，膜片两边电容器的电容量变化，利用电压器电桥将电容量的变化转换为电桥输出电压的变化，从而反应膜片两边压力的差异（压差）。输出信号与压差成正比，适用范围广，结构简单、过载能力好、可靠性好、测量精度高、体积小、重量轻、使用方便。