工作特性方程

3.7 简述电涡流效应及构成电涡流传感器的可能的应用场合。

答：应用场合有低频透射涡流测厚仪，探伤，描述转轴运动轨迹轨迹仪。 3.8 简述压磁效应，并与应变效应进行比较。

答：①压磁效应：某些铁磁物质在外界机械力的作用下，其内部产生机械应力，从而引起磁导率的改变的现象。只有在一定条件下压磁效应才有单位特性，但不是线性关系。

②应变效应：导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。在电阻丝拉伸比例极限内，电阻的相对变化与应变成正比。

4.1 推导差分式电容传感器的灵敏度，并与单极式电容传感器相比较。 解：差动式电容传感器的灵敏度: 单极式电容传感器：

可见差动式电容传感器的灵敏度比单极式提高一倍，而且非线性也大为减小。

4.2 根据电容传感器的工作原理说明它的分类，电容传感器能够测量哪些物理参量？ 答：原理：由物理学知，两个平行金属极板组成的电容器。如果不考虑其边缘效应，其电容为C=εS/D 式中ε为两个极板间介质的介电常数，S为两个极板对有效面积，D为两个极板间的距离。由此式知，改变电容C的方法有三：

其一为改变介质的介电常数；其二为改变形成电容的有效面积；其三为改变各极板间的距离，而得到的电参数的输出为电容值的增量 这就组成了电容式传感器。类型：变极距型电容传感器、变面积型电容传感器、变介电常数型电容传感器。

电容传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅。尤其适合测温、高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量。还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等

4.3 有一个直径为2m、高5m的铁桶，往桶内连续注水，当注水数量达到桶容量的80%时就应当停止，试分析用应变片式或电容式传感器系统来解决该问题的途径和方法。

答：可选用差分式电容压力传感器，通过测量筒内水的重力，来控制注水数量。或者选用应

变片式液径传感器。

4.4 总结电容式传感器的优缺点，主要应用场合以及使用中应注意的问题。 答：①优点：a温度稳定性好 b结构简单、适应性强 c动响应好

②缺点：a可以实现非接触测量，具有平均效应 b输出阻抗高、负载能力差 c寄生电容影响大 ③输出特性非线性：

电容传感器作为频响宽、应用广、非接触测量的一种传感器，在位移、压力、厚度、物位、湿度、振动、转速、流量及成分分析的测量等方面得到了广泛的应用。

使用时要注意保护绝缘材料的的绝缘性能；消除和减小边缘效应；消除和减小寄生电容的影响；防止和减小外界的干扰。