用电容式差压变送器测量流量,若测量范围为0-16立方米每小时,问流量为12立方米每小时变送器的输出电流为多少

在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件.电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件.它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一.电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种.金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种.通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化.这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路（通常是A/D 转换和CPU ）显示或执行机构.
1.电容式压力、差压变送器的原理 电容式变送器有一个可变电容的传感组件．该传感器是一个完全封闭的组件过程压力、差压通过隔离膜片和灌充液硅油传到传感膜片引起位移．传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成（4-20）mA的两线制输出的电信号.
2 、陶瓷压力传感器原理及应用
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥（闭桥）,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容.通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0 70℃,并可以和绝大多数介质直接接触.
3 、扩散硅压力传感器原理及应用
工作原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷）,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号.
利用应变电阻式工作原理,采用硅- 蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性.
4.压电压力传感器原理与应用
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺.其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失（这个高温就是所谓的 “居里点”）.由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低）,所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代.而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用.磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用.
现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT 、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等.
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存.实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力.
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中.压电式加速度传感器是一种常用的加速度计.它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点.压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位.压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量.也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力.它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力.
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛

解题思路：根据电容的决定式C=ɛs4πkd判断电容的变化，电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，判断电量的变化，从而得出电流的流向．

根据电容的决定式C=[ɛs/4πkd]，知当膜片向右运动，d变小，电容增大．
电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，知电量增大，所以导线AB中有向左的电流．
故答案为：增大，左

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 解决本题的关键是掌握电容的决定式以及知道电容始终接在电源的两端，电势差不变．

c

A、甲图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，故A错误．
B、磁带录音机的录音原理是：录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号（这是利用了电磁感应现象），送到录音磁头；由图可知：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号（利用了电流的磁效应），故B正确．
C、光电三极管也是一种晶体管，它有三个电极．当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化．当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化，故C正确．
D、电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化．故D错误．
故选BC．

AC

解题思路：人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，根据电容的决定因素分析导致电容变化的原因．

A、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化．故A正确．
B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化，不会导致电容变化．故B错误．
C、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化．故C错误．
D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化．故D错误．
故选：A

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 本题是简单的电容问题，要抓住影响电容的因素进行分析．也可根据电容的决定式进行记忆．

解题思路：人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，根据电容的决定因素分析导致电容变化的原因．

A、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化．故A错误．
B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化，不会导致电容变化．故B错误．
C、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化．故C正确．
D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化．故D错误．
故选C

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 本题是简单的电容问题，要抓住影响电容的因素进行分析．也可根据电容的决定式进行记忆．

有什么区别.
原理上讲：
感光式触摸按键是通过探测照射在感光元件上的光照变化来确定是否被触摸的按键,手指经过感光元件上方时遮挡光照引起电学量变化产生信号.
电容式是通过测量电容器的一极与另一极之间的电容变化来确定是否被触摸的按键,手指靠近电容器改变了两极之间的电介质,使得电容器的电容改变而产生信号.
电阻式是最普通的一种,通过测量按键两端的电阻值来确定是否被触摸的按键,手指接触按键,使电阻值发生改变而产生信号.
应该说,感光式比较酷,电阻式比较好用,电容式可比较可靠（只有手指或类似的东西靠近才会发出信号）.

电容话筒是振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．所以是压力传感器．
故选：B

解题思路：电容与电容器所带的电量和板间电压无关．由图看出，正对面积没有变化，板间距离变化，从而电容随之变化．

A、由图看出，电容器的正对面积没有变化，这不是导致电容变化的原因．故A错误．
B、D电容器的电容与电容器所带的电量和板间电压无关．故BD错误．
C、a在声波驱动下沿水平方向振动时，板间距离发生变化，导致电容随之变化．故C正确．
故选C

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 本题考查对电容的理解，电容与所带的电量和板间电压无关，与正对面积、板间距离有关．解答时，要认真读题，理解电容器的结构．

解题思路：动圈话筒利用空气振动带动振膜后面的线圈移动，切割永磁磁铁产生的磁力线，在线圈两端产生电压，作为信号输出；电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化．将这个电流信号进行转换，即可输出音频信号．

电容话筒是振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．所以是压力传感器．
故选：B

点评：
本题考点： 传感器在生产、生活中的应用．

考点点评： 动圈话筒的优点是价格低廉、工作稳定、耐用，手持动圈话筒广泛用于各种演出场合．但是灵敏度比较低，频率响应也不够宽，细腻的人声演唱，或管弦乐队的合奏等力不从心，而且手持话筒有个很大的缺陷就是活动范围太小．其用于人声演奏及近距离乐器拾音为主． 电容话筒的优点是噪声低、失真小、灵敏度很高，频响也很宽，具有良好的指向性，能满足室内外拾音的需求，它的缺点是环境声场容易影响拾音效果．电容式话筒阻抗极高，极易检拾外界噪音．

解题思路：人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，根据电容的决定因素分析导致电容变化的原因．

A、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化．故A正确．
B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化．故B错误．
C、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化．故C错误．
D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化．故D错误．
故选：A

点评：
本题考点： 传感器在生产、生活中的应用．

考点点评： 本题是简单的电容问题，要抓住影响电容的因素进行分析．也可根据电容的决定式进行记忆．

A、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化．故A错误．
B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化，不会导致电容变化．故B错误．
C、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化．故C正确．
D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化．故D错误．
故选C

目前最高版本的PROTEUS中的可变电容是没有仿真模型,所以不能仿真,警告说的就是这个.你只好用一个固定电容（当然要找个有仿真模型的!）来仿真了,要改变湿度时,停止仿真,改变电容值再仿真!
目前最高版本的PROTEUS中没有HS1101.但有如下的温度+温度的传感器：
SHT10 TRXD Humidity & Temperature Sensor - 2 wires serial interface.
SHT11 TRXD Humidity & Temperature Sensor - 2 wires serial interface.
SHT15 TRXD Humidity & Temperature Sensor - 2 wires serial interface.
SHT21 TRXD Humidity & Temperature Sensor - I2C.
SHT25 TRXD Humidity & Temperature Sensor - I2C.
SHT71 TRXD Humidity & Temperature Sensor - 2 wires serial interface.
SHT75 TRXD Humidity & Temperature Sensor - 2 wires serial interface.
但它们分别是IIC（I2C）和SPI接口.你的HS1101是电容型的,可以用一个可调电容先来模拟它.

力平衡式差压变送器的特点是：有力的产生机构,结构复杂,零件较多,仪表不能做到小型化；由机构摩擦、疲劳变形、热膨胀等引起的误差不可避免；由于承受静压部分较多,静压误差也较大.

解题思路：

由平行板电容器判断电容C的变化。图甲中液面高度h发生变化时通过改变两极板的正对面积而引起了电容C的变化，所以A选项错误；图乙压力F发生变化时，通过改变两极板之间的距离d而引起了电容C的变化，所以B选项正确；图丙角度θ发生变化时通过改变两极板之间的正对面积S而引起了电容C的变化，所以C选项正确；综上所述，D选项错误。

BC

电阻式湿度传感器响应速度快、体积小,线性度好,较稳定,灵敏度高,产品的互换性差;电容式湿度传感器响应速度快,湿度的滞后量小,产品互换性好,灵敏度高,便于制造,容易实现小型化和集成化,精度较电阻式湿度传感器低

所谓电容式话筒,它的电容是有金属层和振动膜做成.振动膜接收声音信号产生振动时,与金属层之间就会产生微弱的距离变化,导致金属层与振动膜之间的电容量发生变化,从而将声音信号转变为电信号.

因为两极板间电压恒定,Q＝EU,U不变,所以E与Q一样变化,选第2条线.
由于你给的Q的变化式没有写出来,速度不好算了哦

解题思路：当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响．录音时，声音先通过话筒转变成变化的电流信号，这样的电流通过录音磁头，产生了弱变化的磁场．磁带划过磁头时，磁带上的磁粉被强弱不同磁场磁化，于是将声音信号记录在磁带上．光电三极管也是一种晶体管，它有三个电极．当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化．电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化．

A、甲图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，故A错误．
B、磁带录音机的录音原理是：录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号（这是利用了电磁感应现象），送到录音磁头；由图可知：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号（利用了电流的磁效应），故B正确．
C、光电三极管也是一种晶体管，它有三个电极．当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化．当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化，故C正确．
D、电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化．故D错误．
故选BC．

点评：
本题考点： 常见传感器的工作原理．

考点点评： 本题能使学生感受到生活中就有物理，旨在引导学生关注科技发展动向，热爱生活，关注科学知识．

电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压.很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压.电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米铟锡金属氧化物）涂层,ITO具有很好的导电性和透明性.当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上.
电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质.当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息.

解题思路：电容器极板间距离的变化引起了电容的变化，电容的变化引起了电量的变化，从而场强变化，R中有电流．

振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变小，根据决定式C＝
ɛs
4πkd知电容增大，由C=[Q/U]知，U不变的情况下，Q增大，场强增强，R中电流方向自右向左．
故答案为：大，左；

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 本题考查了电容器的动态分析，方法是：从部分的变化引起电容的变化，根据电压或电量不变判断电量或电压的变化．

力平衡式差压变送器的特点是：有力的产生机构,结构复杂,零件较多,仪表不能做到小型化；由机构摩擦、疲劳变形、热膨胀等引起的误差不可避免；由于承受静压部分较多,静压误差也较大.
位置平衡式差压变送器的特点是：无反馈作用.由于受弹性元件的精确度、疲劳、温度影响等限制,变送器的精确度、变差及稳定性都不可能达到较高要求.
电容式差压变送器的特点是结构简单、体积小、质量小,且精确度和可靠性高,精确度可达0.2%.不同规格产品的外形尺寸相同,标准化、系列化程度高,装配、调整、使用方便.由于它采用开环技术,对测量元件和放大器的要求较高.

是能量转换型,a,c,e是能量控制型,d不是很确定,大概是后者,因为他其实是c的一种形式,c大都是应用金属应变效应,而d 使用的是半导体等固体物质的压阻效应.（个人理解,仅供参考）

解题思路：电容器极板间距离的变化引起了电容的变化，电容的变化引起了电量的变化，从而场强变化，R中有电流．

振动膜片向右振动时，电容器两极板的距离变小，电容增大，由C=[Q/U]知，U不变的情况下，电容器所带电荷量Q增大，电容器充电，R中形成自右向左的电流．
由E=[U/d]知，U不变，d减小，则场强E增大，故AC正确．BD错误．
故选AC

点评：
本题考点： 电容器．

考点点评： 本题考查了电容器的动态分析，方法是：从部分的变化引起电容的变化，根据电压或电量不变判断电量或电压的变化．

A、甲图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，故A错误．
B、磁带录音机的录音原理是：录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号（这是利用了电磁感应现象），送到录音磁头；由图可知：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号（利用了电流的磁效应），故B正确．
C、光电三极管也是一种晶体管，它有三个电极．当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化．当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化，故C正确．
D、电容话筒一样利用振膜接受空气振动信号，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化．在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化．故D错误．
故选BC．

振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变小，电容增大，由C=[Q/U]知，U不变的情况下，Q增大，场强增强，R中电流方向自右向左，故A正确．
故选A

解题思路：人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，根据电容的决定因素分析导致电容变化的原因．

A、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化．故A正确．
B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化，不会导致电容变化．故B错误．
C、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化．故C错误．
D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化．故D错误．
故选：A

点评：
本题考点： 电容器的动态分析．

考点点评： 本题是简单的电容问题，要抓住影响电容的因素进行分析．也可根据电容的决定式进行记忆．

问题一：电流方向就是正电荷流动的方向,正电荷在电场力的作用下从高电势往低电势走.所以可以用电流方向判断电势高低.
问题二：电场线方向不变,电源负极是电势最低点,P板和电源负极相连.P的电势也是最低的,电场线方向不变,但是场强↓.利用式E=U/d便可知d变大E减小.
问题三：电容器中放电电流是从正极板流向电源正极.负电荷从负极板流向电源负极.充电电流相反.
1,电子移动的方向和电流方向相反
2,电势能ΔE=qΔφ,电场力对电荷做正功形成电流,电势能减少由公式E=qφ得到,E↓,φ↓,所以沿电流方向电势减小.
3,放电时,电流方向是N指向M,由2可得N点电势比M点低.

BC

电容C=εS/d,
Q=CU=εSU/d,
题中给出,若Q随时间t的变化关系为Q=b/(t＋a)
所以 εSU/d=b/(t＋a)
可以得到 d=εSU(t＋a)/b ,=εSU/b*t+εSUa/b,
根据速度公式,d=V*t,这就是匀速运动!

A

解题思路：某同学设计的电容式速度传感器原理图，随待测物体的上下运动而变化，导致间距变化，由于电压恒定，电量在变化，所以其电容也在变化，从而判断出电场强度的变化，再由Q随时间t的变化关系为Q=[b/t+a]可推导出位移与时间的关系．

电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，
由Q=CU、C=[ɛS/4πkd] 与E=[U/d]得：Q与C成正比，而C与d成反比，则E与d成反比，所以E与Q成正比．
则由Q与t关系可得，E与t的关系：选第②；
Q随时间t的变化关系为Q=[b/t+a] 又由于Q与d成反比．所以d与t成线性关系．故选第③
故选：C

点评：
本题考点： 常见传感器的工作原理；电容．

考点点评： 运用各公式去寻找变量间的关系，最终得出正确答案．

解题思路：电容器的决定式C=[ɛs /4πkd]，当电容器两极间正对面积变化时会引起电容的变化，其他条件不变的情况下成正比．

A、图示电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，故A错误；
B、是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，故B正确；
C、图示电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容，故C错误；
D、由上可知，故D错误；
故选B

点评：
本题考点： 电容．

考点点评： 考查了影响电容器电容的因素，如何改变电容器的容，电容传感器的特点．

解题思路：人对着话筒讲话时，振动膜前后振动，电容器两板间的距离发生变化，引起电容变化．

A、电容器的电容与电压无关．故A错误．
B、人对着话筒讲话时，振动膜前后振动时，电容器两板间的距离发生变化，引起电容变化．故B正确．
C、D、人对着话筒讲话时，振动膜前后振动时，介质、正对面积没有变化．故CD错误．
故选：B．

点评：
本题考点： 电磁感应在生活和生产中的应用．

考点点评： 本题是简单的实际问题，关键要准确分析引起电容变化的原因．要注意电容是电容器本身的特性，与电压无关．

如果只看操控性无疑是电容屏,而且现在2010年以后的智能手机基本都是电容屏了
电阻屏的好处是对环境（温度,湿度）要求不高,坏处是需要较电容屏大的力按压,只有少数电阻屏支持两点触控,表面塑料材质不耐磨,需要贴膜.
电容屏好处是,感应电流不须按压,两盎司的力就可识别,大部分支持4—10点触控,表面大多为玻璃材质,不贴膜也不易划伤,缺点是对环境要求比较高（有一定湿度,0—45℃）湿度较大会明显出现误操作,并且无生命的物体触碰无效果.

A、由图看出，电容器的正对面积没有变化，这不是导致电容变化的原因．故A错误．
B、D电容器的电容与电容器所带的电量和板间电压无关．故BD错误．
C、a在声波驱动下沿水平方向振动时，板间距离发生变化，导致电容随之变化．故C正确．
故选C