第七章 电容式传感器技术 作业与思考题
4．正方形平板电容器，极板长度a=4cm，极板间距离δ=0.2mm。若用此变面积型传感器测量位移x，试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的特性曲线。极板间介质为空气，εo=8.85x10-12F/m。
依题意
已知：a=4cm； d=0.2mm； εo=8.85x10-12F/m 求：kx
解：根据式（3-10）有：
kx?C?C??b8.85?4??0????10?12F/m?0.17?10?9F/m xad0.2
答：该传感器的灵敏度为0.17x10-9F/m。
7．有一变极距型电容传感器，两极板的重合面积为8cm2，两极板间的距离为1mm，已知空气的相对介电常数为1.0006，试计算该传感器的位移灵敏度。
依题意
已知：S=8cm2； d=1mm； εo=1.0006x10-12F/m 求：kd
解：根据式（3-6）有：
kd??CC0 ??dd0由于：
S8?104C0??o?1.0006??10?12F?8.0048?10?8F
d1C08.0048?10?8则 kd???8.0048?10?8F/mm
d01
答：该传感器的灵敏度为8.0048x10-8F/mm。
8．一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm，工作初始间隙δ=0.3mm，问： 1）工作时，如果传感器与工作的间隙变化量Δδ=±1μm时，电容变化量是多少？ 2）如果测量电路的灵敏度S1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，在Δδ=±1μm时，读数仪表的指示值变化多少格？
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第五章 压变式传感器技术 作业与思考题
9．一压电式传感器的灵敏度K1=10pC/mPa，连接灵敏度K2=0.008V/pC的电荷放大器，所用的笔式记录仪的灵敏度K3=25mm/V，当压力变化Δp=8mPa时，纪录笔在记录纸上的偏移为多少？
已知：K1=10pC/mPa，K2=0.008V/pC，K3=25mm/V，Δp=8mPa 求：ΔL 解：
依题意，此压电式压力测量系统组成如下：
传感变送环节的压电式传感器灵敏度：K1=10pC/mPa， 放大环节的电荷放大器灵敏度：K2=0.008V/pC， 显示环节的笔式记录仪灵敏度：K3=25mm/V， 根据式（1-15）
y?k1k2k3x有：
?L?K1K2K3?p?10?0.008?25?2mm
答：当压力变化Δp=8mPa时，纪录笔在记录纸上的偏移为2mm。
第七章 磁电式传感器技术 作业与思考题
4．采用SZMB-3型磁电式传感器测量转速，当传感器输出频率为1KhZ的正弦波信号时，被测轴的转速是多少？
依题意：
已知：Z=60（SZMB-3型磁电式传感器）； f=1000Hz 求：n
解：根据式（6-25），有
zn 6060f60?1000??1000转/分 则：n?z60f?
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答：被测轴的转速是1000转/分。
第七章 热电式传感器技术 作业与思考题
6．用镍铬-镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点温度。
依题意
已知：E（T，40）=29.188mV 求：t
解：根据中间温度定律，公式（7-7），有，
E（T，0）=E（T，40）+ E（40，0） 查表得：
E（40，0）=1.612mV 所以：
E（T，0）=E（T，40）+ E（40，0）=29.188+1.612=30.800mV
查表得知，E（T，0）= 30.800mV时，T=740℃
答：被测点温度为740℃。
7．如图7-23所示镍铬-镍硅热电偶，A’、B’为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度t1=40.0℃，冰水温度t2=0.0℃，接线盒2的温度t3=20.0℃。
图7-23 采用补偿导线的镍铬－镍硅热电偶测温示意图
①当U3=39.310mV时，计算被测点温度t。
②如果A’、B’换成铜导线，此时U3=37.699mV，再求t.
依题意：
已知：t1=40.0℃； t2=0.0℃； t3=20.0℃； U3a=39.310mV； U3c=37.699mV 求：ta，tc
解：根据热电偶定义：
U3?EAB(t,40)?EA?B?(40.0)?ECu(0,20)
（1）根据均质导体定律：ECu(0,20)?0
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根据补偿导线的性质：EAB(40,0)?EA?B?(40,0) 再根据中间导体定律：
有：EAB(t,40)?EAB(40,0)?EAB(t,0)?U0?39.310mV
查表得：ta?950?
(2) 依题意：EAB(t,40)?ECu(40,0)?37.699mV 根据均质导体定律：ECu(40,0)?0 所以：EAB(t,40)?37.699mV
再根据中间温度定律：
有：EAB(t,0)?EAB(t,40)?EAB(40,0)?30.018?1.611?39.310(mV)查表得：t?950? （1分）
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