Question

16．如图所示的是四种电容式传感器：

（1）图甲是测θ大小的电容式传感器，原理是θ变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，由C可确定θ大小；
（2）图乙是测高度h的电容式传感器，原理是高度h变化，引起两极面积变化，相应C变化，由C可确定h大小；
（3）图丙是测压力F的电容式传感器，原理是压力F增加，造成两电极距离d减小，相应C变化，由C可确定F大小；
（4）图丁是测极板长度L的电容式传感器，原理是极板长度L变化，造成相应C变化，由C可确定L大小．

Answer 1

分析 电容器的决定式C=$\frac{?s}{4πkd}$，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．

解答 解：（1）、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，可以用来测量角度θ 大小，其原理是θ 变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，由C可确定 θ 大小．
（2）、图示电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，液面高度的变化影响电容器的正对面积，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，可以用来测量液面的高度h，因此其原理是高度h变化，引起两极面积变化，相应C变化，由C可确定h大小；
（3）、丙图是通过改变极板间的距离，改变电容器的，而对极板的压力的大小能改变可变电极与另一个极板之间的距离，所以可以用来测量压力F，其原理是压力 F 增加，造成两电极距离 d 减小，相应C变化，由C可确定 F 大小；
（4）、可变电容器，通过改变电介质的位置，改变电容，所以可以用来测量极板长度 L，其原理是极板长度 L 变化，造成相应C变化，由C可确定 L 大小；
故答案为：（1）θ 大小；θ 变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，由C可确定 θ 大小；
（2）高度h；高度h变化，引起两极面积变化，相应C变化，由C可确定h大小；
（3）压力 F；压力 F 增加，造成两电极距离 d 减小，相应C变化，由C可确定 F 大小；
（4）极板长度 L；极板长度 L 变化，造成相应C变化，由C可确定 L 大小．

点评 该题结合传感器的电路的特点来考查了影响电容器电容的因素，解答的关键是掌握如何改变电容器的电容，以及电容传感器的特点．