第三章电容式传感器思考题与习题答案1.单项选择题
1)在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___,可测得最大的电容量。(相对介电常数越大,电容量越大)
A. 塑料薄膜(聚丙烯,2-2.2)
B. 干的纸(2-4)
C. 湿的纸(80) D .玻璃薄片(3-5)
2)电子卡尺的分辨率可达0.01mm,行程可达200mm,它的内部所采用的电容传感器型式是___B___。
A. 变极距式
B. 变面积式
C. 变介电常数式
3)在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中___B___。
A. 电容和电感均为变量
B. 电容是变量,电感保持不变
C. 电容保持常数,电感为变量
D. 电容和电感均保持不变
4)下图中,当储液罐中装满液体后,电容差压变送器中的膜片____A______。
A.向左弯曲
B. 向右弯曲
C.保持不动
1-储液罐2-液面3-上部空间4-高压侧管道5-电容差压变送器6-低压侧管道
2.下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱(第一线常亮,作为电源指示)。
光柱显示编码式液位计原理示意图
1—储液罐2—液面3—玻璃连通器4—钢质直角接头5—不锈钢圆环6—101段LED光柱
1)该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种?
答:变面积。一个电极是不锈钢圆环,另一个电极是接地之后的水,二者之间的介质是玻璃。由于水接地,接地之后的水起到屏蔽作用,不能作为介质。相邻圆环之间的距离很大,所以它们之间的电容很小。随着水位的上升,水与不锈钢圆环之间的有效面积越来越大,电容也越来越大。
2)被测液体应该是导电液体还是绝缘体?
答:导体。如果是绝缘体,就无法与不锈钢圆环构成电容器。
3)分别写出该液位计的分辨率(%)及分辨力(几分之一米)的计算公式,并说明如何提高此类液位计的分辨率。
答:1/n;8/n;增加n
4)设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32,则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时,共有多少线LED亮?答: C 。
(8
100126
32
?+=)
A. 101
B. 100
C. 26 D .8
3、人体感应式接近开关原理图如下图(1)所示,图(2)为鉴频器的输入输出特性曲
线。请分析该原理图并填空。
1 )地电位的人体与金属板构成空间分布电容C x ,C x 与微调电容C 0 从高频等效电路来看,两者之间构成___并___ 联。V 1 、L 1 、C 0 、C x 等元件构成了___LC振荡
电路,f
,f 略高于f 0 。当人手未靠近金属板时,C x 最___小___ (大/ 小),检测系统处于待命状态。
2 )当人手靠近金属板时,金属板对地分布电容C x 变___大___ ,因此高频变压器T 的二次侧的输出频率f 变_低_____ (高/ 低)。
3 )从图(2)可以看出,当f 低于f 0 时,U 01 __小____ 于U R ,A 2 的输出U 02 将变为_高_____ 电平,因此VL___亮___ (亮/ 暗)。
三端稳压器7805 的输出为___+5___ 伏,由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低1V 左右,所以A 2 的输出电压约为_+4_____ 伏,中间继电器KA 变为__吸合____ 状态(吸合/ 释放)。
4 )图中的运放未接反馈电阻,所以IC 2 在此电路中起___比较___ 器作用;V 2 起___电流驱动___ (电压放大/ 电流驱动)作用;基极电阻R
5 起___限流___ 作用;VD 1 起__续流____ 作用,防止当V 2 突然截止时,产生过电压而使__V2____ 击穿。
(1)
(2)