2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1《傳感器原理與應用傳感器原理與應用》及《傳感器與測量技術傳感器與測量技術》習題集與部分參考答案習題集與部分參考答案教材:傳感器技術(第3版)賈伯年主編,及其他參考書第4章電容式傳感器電容式傳感器41電容式傳感器可分為哪幾類?各自的主要用途是什么?答:(1)變極距型電容傳感器:在微位移檢測中應用最廣。(2)變面積型電容傳感器:適合測量較大的直線位移和角位移。(3)變介質(zhì)型電容傳感器:可用于非導電散材物料的物位測量。42試述變極距型電容傳

2、感器產(chǎn)生非線性誤差的原因及在設計中如何減小這一誤差?答:原因:靈敏度S與初始極距的平方成反比,用減少的辦法來提高靈敏度,但的減小會導致0?0?0?非線性誤差增大。采用差動式,可比單極式靈敏度提高一倍,且非線性誤差大為減小。由于結構上的對稱性,它還能有效地補償溫度變化所造成的誤差。43為什么電容式傳感器的絕緣、屏蔽和電纜問題特別重要?設計和應用中如何解決這些問題?答:電容式傳感器由于受結構與尺寸的限制,其電容量都很小,屬于小功率、高阻抗器

3、,因此極易受外界干擾,尤其是受大于它幾倍、幾十倍的、且具有隨機性的電纜寄生電容的干擾,它與傳感器電容相并聯(lián),嚴重影響傳感器的輸出特性,甚至會淹沒沒有用信號而不能使用。解決:驅(qū)動電纜法、整體屏蔽法、采用組合式與集成技術。44電容式傳感器的測量電路主要有哪幾種?各自的目的及特點是什么?使用這些測量電路時應注意哪些問題?45為什么高頻工作的電容式傳感器連接電纜的長度不能任意變動?答:因為連接電纜的變化會導致傳感器的分布電容、等效電感都會發(fā)生變

4、化,會使等效電容等參數(shù)會發(fā)生改變,最終導致了傳感器的使用條件與標定條件發(fā)生了改變,從而改變了傳感器的輸入輸出特性。46簡述電容測厚儀的工作原理及測試步驟。47試計算圖P41所示各電容傳感元件的總電容表達式。48如圖P42所示,在壓力比指示系統(tǒng)中采用差動式變極距電容傳感器,已知原始極距3410有一臺變極距非接觸式電容測微儀,其極板間的極限半徑r=4mm。假設與被測工件的初始間隙=0.3mm,試求:0?(1)若極板與工件的間隙變化量時,電容

5、變化量為多少?m??10???(2)若測量電路的靈敏度K0=100mVpF,則在時的輸出電壓為多少?m??1???411差動非接觸式電容位移傳感器如圖P44所示,由四塊置于空氣中的平行平板組成。其中極板A、C和D是固定的,極板B可如圖示移動,其厚度為t,并距兩邊固定極板的距離為δ,極板B、C和D的長度為l,極板A的長度為2l。所有極板的寬度均為b,極板C與D之間的間隙以及邊緣效應可以忽略。試導出極板B從中點移動時電容CAC和CAD的表達

6、式,x=0為對稱位置。2lx??412圖45所示為油量表中的電容傳感器簡圖,其中1、2為電容傳感元件的同心圓筒(電極),3為箱體。已知:R1=12mm,R2=15mm;油箱高度H=2m,汽油的介電常數(shù)=2.1。求:同心圓筒電r?容傳感器在空箱和注滿汽油時的電容量。413圖P46所示為某差動電容傳感器的實用電路原理圖。已知C1、C2為變間隙式差動電容,、、為濾波電容,其電容值遠大于C1、C2;U為恒流電源,在工作中保證I0R=常數(shù),測1L

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