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309、左图是电容式差压传感器，

金属膜片与两盘构成差动电容

C、C，两边压力分别为F、F。

1212

图2－5右为二极管双T型电路，

电路中电容是左图中差动电容，

电源、E是占空比为50%的方波。

试分析：(1)当两边压力相等F＝

1

F时负载电阻R上的电压U值；

2Lo

2)当F＞F时负载电阻R上的电

12L

压U的大小和方向(正负)。

o309题图：电容式差压传感器的结构与测量电路

309、解：

310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。



C21l

310答：当初始状态时，液面高度h=0,则，当液面高度为h时，则

0R

ln

r

由此可见，电容变化量ΔC与液面高度h成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获

得被测液面高度。

311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么

场合?

311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆

盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。

变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。

变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。

变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常

数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常

数发生改变的场合。

1

312、试说明由比较器A、A、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工

12

作原理。

312答：设电源接通时，双稳态触发器的

A端为高电位，B端为低电位，因此A

点通过R对C充电，直至M点的电位

11

等于参考电压U时，比较器A产生一脉

Fl

冲，触发双稳态触发器翻转，则A点呈

低电位，B点呈高电位。此时M点电位

经二级管D迅速放电至零。而同时B点

1

的高电位经R向C充电，当N点电位等

22

于U时，比较器A产生一脉冲。使触发

F2

器发器又翻转一次，则A点呈高电位，B点336题图差动脉冲宽度调制线路

呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在双

稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C、C调制的方波脉冲。

12

313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？313答：理想条件下，平行板电容器的电场

均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应

时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏

度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量C。即增大极板面积，减小

o

极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。

14、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原