传感器期末复习资料)

大题：

1. (已)☆下图为一气体压力传感器结构示意图，试分析其工作原理。图中，1

—弹簧管，2—衔铁，3、4—铁芯，5、6—线圈，7—调节螺钉。

解：压力P???弹簧管自由端发生移动，带动衔铁上下移动，引起线圈电感值变化，分别把两线圈接入交流电桥的两臂，引起交流电桥输出电压变化，则U?P。

2. .1—两片簧片，2—质量块

测量时，质量块的位移与被测加速度成正比，把对加速度的测量转变为对位移测量。既当质量块2以△X振动时，引起线圈电感值变化，产生电流，导致变压器输出的也按相同规例变化，通过这个变化就可以测加速度。

3. 何谓电感式传感器？它是基于什么原理进行检测的？

答：电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换成线圈自感量或互感量的变换，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的一种装置。它是基于电磁感应原理进行检测的。

第4章

概念：

1. 根据其改变参数不同，可将电容式传感器分为下三种：

改变极板间距离(δ)的变极距型传感器 改变极板遮盖面积（ A ）的变面积型传感器 改变电介质介电常数（ε）的变介电常数型传感器 2. 运算放大器式测量电路

运算放大器的放大倍数K非常大, 而且输入阻抗Zi很高。运算放大器的这一特点可以使其作为电容式传感器的比较理想的测量电路。

由运算放大器工作原理可得

式中：

Cx为电容式传感器 是输出信号电压 U是交流电源电压 C 为固定电容

如果传感器是一只平板电容,则Cx=εS/δ , 代入上式, 有

式中“-”号表示输出电压U0 的相位与电源电压反

相

此式说明运算放大器的输出电压与极板间距离呈线性关系。运算放大器电路解决了单个变极板间变极距式电容传感器的非线性问题。 但要求Zi及K足够大。为保证仪器精度, 还要求电源电压的幅值和固定电容C值稳定。

3. (已)

4. (已)减少和消除寄生电容的影响：（1）增加传感器原始电容值 （2）注意

传感器的接地和屏蔽 （3）集成化 （4）采用“驱动电缆”技术 （6）整体屏蔽

大题：

1. 下图为电容式差压传感器结构示意图和转换电路图，试分析其工作原理。

答：当两边压力P1，P2相等时，金属膜片处在中间位置与左、右固定电极间距相等。即Cab=Cbd，u0=0。