当间距变化?d?0.025mm时,电容相对变化量
?C1C及?C21C是多少?
2?0??=395解:(1)①无云母C1?D??2??0.22×10=86.8PF
-3②有云母时为空气部分与介质部分串联,即
12CC=1空+1C=1介?0???D??2??0.12+1?0???10-3?D????2?0.12r?10-3
?C2?151.97PF(2)?C1?C10?C?1?D???????2?86.8?02C10C100.17586.8 10-3
=86.8?99.2?0.1428?14.28?.8 11111=+=+22 ?CCC2空介?D??D? ???0???0???r2 ???-3?2??-310100.0750.1
? C?2?194.5PF? CC2?C?2152?194.5??152 C2C2? 0.2796?28%
396、有一只变间距电容传感元件,两极板重叠有效面积为8?10间距为1mm,已知空气396解:
K??c??d?4m2,两极板
?r?1,试计算该传感器位移灵敏度。
?12?4?0?rSd2?8.85*1010?6*8*10?7.08*10?7.08(PF/mm)
?9
49
397、如图所示为一液体储罐,采用电容式液面计测液面。已知罐的内径D=4.2m,金属圆柱电容电极直径d=3mm=,液位量程H=20m,罐内含有瓦斯气,介电常数
?1?13.27?10-12F/m,液体介电常数
?2?39.82?10?2?H-12F/m。求:液面计零点迁移电容值和量
程电容值。
397解:零点迁移电容是指容器中全部为气体时的电容值
13.27*2*?*20*10即C零 =?D4.2lnln?3d3*10?12?230.07PF
满量程电容值指ΔCmax=全部为液体时的电容值-全部为
气体时的电容值,即
?12 2*?*20*2?H10?39.82-13.27?=-?气?-CC?液液 零 D4.2lnln?3 d3*10 ?460.32PF计算题397题图
??398、如图所示二极管环形电桥检波测量电路,UP为恒压信号源,C1和C2是差动式电容传感器,C0C0是固定电容,其值
C>>C01,
C>>C02,设二极管D1到D4正向电阻为零,反向电阻为无穷大,信号输出经低通滤波器取出
?直流信号eAB。要求:
(1)分析检波电路测量原理; 计算题398题图 (2)求桥路输出信号eAB?f(C1,C2)表达式; 398解:信号为正半周时,D1、D3导通,负半周时,D2、D4导通。 若C1=C2,则eAB=USC=0. 若C1≠C2,则由3-20式 ?A?E,A=Z1=12 UscZ21?A
?A?知Usc?E=E2 41?A
又因为是差动输出,所以
???? 50