如图所示，Cx1和Cx2构成差动电容传感器。工作过程中，各点的电位变化如以下波形：
令R1?R2，则电路输出为： U?
Cx1?Cx2U1
Cx1?Cx2U1为触发器输出高电平，当电容为变间距电容传感器时，
U??d0U1 d0所以，该测量电路具有线性输出。
教学小结: 掌握电容式传感器的工作原理及测量电路 作业处理：教材P97：4-4
第7讲
教学时数：2学时 基本内容：
第四章 电容式传感器 §4-3 误差分析
§4-4 电容传感器的应用
教学目的：
1. 了解影响电容式传感器性能的因素 2. 掌握电容式传感器的应用 教学重点：电容式传感器的应用 教学难点：电容式传感器的应用 教学方法：电容式传感器的应用 教学过程：
第四章 电容式传感器 §4-3 误差分析
1．温度的影响
从选材、结构、加工工艺等方面可以有效的减小温度误差，同时保证绝缘材料具有高的绝缘性能。
2．边缘效应及其消除
边缘效应不仅使电容传感器的灵敏度降低而且产生非线性，因此应尽量消除或减小它。消除边缘效应的方法：
?增加原始电容值 ?加装等位环
3．寄生与分布电容的影响及消除
寄生电容是电容极板与周围物体产生的电容。它改变电容传感器的电容量且本身极不稳定，影响传感器的灵敏度，而它的变化则为虚假信号影响仪器的精度，必须消除和减小它。 1、消除和减小寄生电容可采用如下方法：
? 增加原始电容值可减小寄生电容的影响。
? ?
注意传感器的接地和屏蔽。
将传感器与电子线路的前置级(集成化)装在一个壳体内，省去传感器至前置级的电缆。
? 采用\驱动电线\技术(也称\双层屏蔽等位传输\技术)。
? 采用运算放大器法
? 整体屏蔽法。防止和减小外界干扰 2、防止和减小外界干扰的措施：
? 屏蔽和接地。
? ? ? ?
增加原始电容值以降低容抗。
导线和导线要离得远，以减小导线间分布电容的静电感应。导线要尽可能短，最好成直角排列，必须平行排列时可采用同轴屏蔽线。
尽可能一点接地，避免多点按地。地线要用粗的良导体或宽印刷线。
尽量采用差动式电容传感电路，可减小非线性误差，提高传感器灵敏度，减小寄生电容的影响和干扰。
§4-4 电容传感器的应用
电容传感器可用来测量直线位移、角位移，振动振幅(可测至0.05μm的微小振幅)，尤其适合测量高频振动振幅、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、厚度等等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。 当测量金属表面状况、距离尺寸、振动振幅时，往往采用单电极式变极距型电容传感器，这时被测物是电容器的一个电极，另一个电极则在传感器内。
上图分别为差动式电容压力传感器和电容式加速度传感器的结构示意图
上图为电容式料位传感器和电容式振动位移传感器应用示意图。
教学小结：了解影响电容式传感器性能的因素；掌握电容式传感器的应用 作业处理：
第8讲
教学时数：2学时 基本内容：
第五章 磁电式传感器 §5-1 磁电感应式传感器 §5-2 霍尔传感器
教学目的：
1.掌握磁电式传感器变换原理；
2.了解磁电式传感器的应用； 3.掌握霍尔传感器的工作原理
4.了解霍尔传感器的结构和应用。
教学重点：磁电式传感器的工作原理和霍尔传感器的工作原理 教学难点：磁电式传感器的工作原理和霍尔传感器的工作原理 教学方法：多媒体讲授 教学过程：
第5章 磁电式传感器
磁电传感器是利用磁电作用，将被测量（如振动、转速、扭矩）转换成电动势输出的一种传感器。磁电式传感器分为两类：（1）磁电感应式传感器；（2）霍尔式传感器。
这类传感器利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电势，属于机-电能量变换型传感器。
§5-1 磁电感应式传感器
一、工作原理
根据法拉第电磁感应定律：线圈在变化的磁场中，如果线圈是W匝，磁场强度是B，每匝线圈的平均长度l，线圈相对磁场运动的速度为v=dx/dt，则整个线圈中所产生的电动势为：E??Wd?dx?WBl??WBlv dtdtd?dx?WBl??WBlv dtdt根据上述原理，感应电动势为： E??W 获得改变传感器感应电动势的实现办法有：
1、变磁通式：
通过磁路中磁阻的变化，改变传感器的磁通；
2、恒磁通式：
磁路系统的磁通恒定，而使磁铁与线圈以速度v做相对运动。通过测定感应电动势E的变化，获得速度v的变化，如果在信号调节电路中接积分电路或微分电路，就可以用来测量位移或加速度。
二、磁电感应式传感器的应用
1、变磁通式磁电传感器
测量齿轮安装在旋转体上，轮齿的凹凸变化引起磁路磁阻的变化，使磁通和感应电动势也随之变化，通过感应电动势的变化频率，测量被测体的转速。
1－永久磁铁 2－软磁铁 3－感应线圈 4－齿轮
2、恒磁通式磁电传感器 （1）动圈式磁电传感器
如果在线圈运动部分的磁场强度B是均匀的，则当线圈与磁场的相对速度为υ时，线圈的感应电动势： E?NBlv
当N、B和l 恒定不变时，E与υ=dx/dt成正比，根据感应电动势E的大小就可以知道被测速度的大小。
动圈式磁电传感器原理图
（2）动铁式磁电传感器
壳体随被测物振动时，由于弹簧吸收振动能量，永磁铁基本不动，则永磁铁与线圈的相对速度接近于被测物的振动速度，产生感应电动势为： E?NBlv 根据感应电动势E的大小就可以知道被测速度v的大小。