电容传感器汇总

工艺上，力求做到磁路对称、线路对称。2.采用拆圈的试验方法减小零点残余电压。3.在电路上进行补偿。线路补偿主要有：加串联电阻，加并联电容，加反馈电阻或反馈电容。 7.用互感式传感器进行位移测量时采用哪种电路形式可以直接由输出电压区别位移的大小和方向？ 解：采用变隙式差动变压器。 8．什么是电涡流效应？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？分别利用哪些物理量进行检测？由哪个电参量转换进行电量输出？ 解：电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，该电流的流线呈闭合回线，类似水涡形状，这种现象电涡流效应。位移，金属厚度，温度等。电感，互感。频率。 3-8．差动电感结构有什么优点，采用什么电路可有线性输出？ 解： 9．图3-36所示为一简单电感式传感器，尺寸已示于图中。磁路取为中心磁路，不计漏磁，设铁心及衔铁的相对磁导率为104，空气的相对相对磁导率为1，真空的磁导率为4πx10-7H/m，试计算气息长度为0及为2mm时的电感。图中所注尺寸单位均为mm。 解：L=W2/Rm=40000/ Rm 1/H  L1=5.38mH 1/H L2=2.75mH 10．简述电涡流效应及构成电涡流传感器的可能应用场合。 解：位移测量，振幅测量，转速测量，电涡流探伤。 11.如图所示的差动电感式传感器的桥式测量电路，L1、L2为传感器的两差动电感线圈的电感，其初始值均为L0。R1、R2为标准电阻，u为电源电压。试写出输出电压u0与传感器电感变化量△L间的关系。 解：输出与输入的关系是 若电感增量无穷小，且两个电阻均为R，则： 题3图 12一个铁氧体环形磁芯，平均长度为12cm，截面积1.5cm2,平均相对磁导率μr=2000,真空磁导率μ0=4π×10-7H/m,求： (1)在上面均匀绕线500匝时电感值是多少？ (2)匝数增加一倍时电感值是多少？ 解：由L=ωФ/I, Ф=Iω/Rm,Rm=l/μS得到 L=ω2μS/l=5002×2000×4π×10-7×1.5×10-4/12×10-2=π/4； L与ω2成正比，所匝数增加一倍电感值是π。 13有一只差动电感位移传感器，已知电源电Usr=4V，f=400Hz，传感器线圈铜电阻与电感量分别为R=40Ω，L= 30mH，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图3-16所示，试求： (1)匹配电阻R3和R4的值； (2)当△Z=10时，分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值； (3)用相量图表明输出电压 与输入电压 之间的相位差。 解：（1） 线圈感抗 XL=L=2fL=240030103=75.4（） 线圈的阻抗 故其电桥的匹配电阻(见习题图3-16) R3 = R4 =Z=85.4（） （2）当ΔZ=10时，电桥的输出电压分别为 单臂工作：      双臂差动工作：  （3）            14何谓涡流效应？怎样利用涡流效应进行位移测量？ 根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，这种现象称为电涡流效应。 理论分析和实验都已证明，电涡流强度随距离x的变化而变化。运用这一关系，将线圈-导体系统运用于被测对象上，就可测到两个对象的相对位移。 15如图所示差动螺管式电感传感器，其结构参数如下：l=160mm，r=4mm，    rc=2.5mm，lc=96mm，导线直径d=0.25mm，电阻率ρ=1.75×10-6Ω·cm，线圈匝数W1=W2=3000匝，铁芯相对磁导率μr=30，激励电源频率f=3000Hz。要求： (1)估算单个线圈的电感值L=?直流电阻R=?品质因数Q=? (2)当铁芯移动±5mm时，线圈的电感的变化量△L=? (3)当采用交流电桥检测时，其桥路电源电压有效值E=6V，要求设计电路具有最大输出电压值，画出相应桥路原理图，并求输出电压值。 解：（1） 略 （2）单位线圈电感值 电阻值          （lcp=2r，每匝导线长度） 则品质因数  (3)铁芯位移Δlc=±5mm时，单个线圈电感的变化 (4)要使电桥输出最大，须使电桥为等臂电桥，则相邻桥臂阻抗比值a=1；且将电感线圈L和平衡电阻R放置在桥路输出的两侧，则 =±(π/2)，这时电桥的灵敏度|K|=0.5，差动工作时为其2倍，故其输出电压 =0.544(V)=544mV 其电桥电路如下图所示，其中Z1、Z2为差动螺管式电感传感器、R1、R2为电桥平衡电阻。 (图略) 五 1何为电感式传感器？电感式传感器包含哪几个组成部分？电感式传感器分哪几类？各有什么特点？