《传感器专科》总复(打印)

（2）若间隙减少0.12mm，电容量又为多少？ 解

1）

-12

2

C00rA/d18.84101228104/1.110312

=

22.510F

Cx0rA/dd2

）

=

18.8410122810-12

4/1.10.12103 =25.26×10F

4. 电容传感器初始极板间隙d0=1.2mm，电容量为117.1PF,外力作用使极板间隙减少 0.03mm。

求：（1）这测微仪测得电容量为多少？

（2）若原初始电容传感器在外力作用后，引起间隙变化，测得电容量为96PF，则极板 间隙变化了多少？变化方向又是如何？

d0.03（1）C=C1117.11120PF0d1.20x

（2）

C0从117.1→96 ∴间隙增加了

dd)117.1(1) Cx96C0(1d1.2196)0.216mm d1.2(1117.1 即间隙增加了0.216mm

5. 电容传感器初始极板间隙d0=1.5mm，外力作用使极板间隙减少0.03mm，并测得电容量为 180PF。

求：（1）初始电容量为多少？

（2）若原初始电容传感器在外力作用后，引起间隙变化，测得电容量为170PF，则极板 间隙变化了多少？变化方向又是如何？

d（1）C=C0CC01

d0x

C0Cx176.47PF

0.0311.5 （2）176.47→170 ∴间隙增加了

Cd

0Cxd01C0176.471701.50.055mm

176.47

∴间隙增加了0.055mm

6. 电容测微仪的电容器极板面积A=32cm，间隙d=1.2mm，相对介电常数

122

r1，

08.8510F/m 求：（1）电容器电容量

（2）若间隙减少0.15mm，电容量又为多少？ 解：（1）电容器电容量

C0

0rAd8.8510132101.2103124

PF23.57101223.57

（2）间隙减少后电容量为Cx

Cx0rAdd 8.851012132104 1226.941026.94PF (1.20.15)103

7. 电容传感器的初始间隙，在被测量的作用下间隙减少了500μm，此时 电容量为120P，则电容初始值为多少？

解因

d02mm0c0c01120PF00cc0现为电容量cxc0cc0120c096PF0.512

8. 在荷重传感器纵横方向上贴有金属电阻丝应变片R1和R2、而R3、Ｒ４为一般电阻，当 传感器不承载时电桥平衡，R1R2R3R4120，E6V

，试计算

在额定荷重时

R1120.7，R2119.7，此时电桥输出电压U0

EE解．URR2 01R1R4R2R3

61207611973008729960 12071201197120 =0.0127V=12.7mv

9. 下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的四片电阻应变 片，R1～R4，它们不受力时阻值为120Ω，灵敏度K=2，在Q点作用力F （1）在测量电路图2中，标出应变片及其符号（应变片受拉用+，受压用-） （2）当作用力F=2Kg时，应变片ε=5.2×10，若作用力F=8Kg时，ε为多少？电阻应变片△R1、△R2、△R3、△R4为何值。

（3）若每个电阻应变片阻值变化为0.4Ω，则输出电压U。为多少（RL=∞）

-5

解：⑴ R1和R4受拉为正，R2和R3受压为负 （提醒同学：在图中标好号） 、

F2g时F8g时R1R4受拉'5.21058'5.210520.81052R1R4'R0220.81051200.04992R2R3受压R2R3R10.04992

②输入位移为5

（补充） 图示为三种、a、

其名称，并根据一般情况，可测压力的排序为：

a b c 最大 其次 最小

测压元件，试分别写

弹簧管、膜片、波纹管、a、b 、c

10、一个用于位移测量的电容式传感器，两个极板是边长为5cm的正方形，间距为1mm，气隙中恰好放置一个边长5cm、厚度1mm、相对介电常数为4的正方形介质板，该介质板可在气隙中自由滑动。试计算当输入位移（即介质板向某一方向移出极板相互覆盖部分的距离）分别为0cm和5.0cm时，该传感器的输出电容值各为多少？

①输入位移为0时 C=

08851012F/m

s

8.851012452104885PF 3dd110s

②输入位移为5cm时

C=

s 8.85101215210422.1PF

3d110