2025年儀器儀表專業(yè)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題，總計(jì)40分）1.下列哪種傳感器可用于測(cè)量溫度？A.應(yīng)變片傳感器B.熱電偶傳感器C.壓電傳感器D.磁電傳感器答案：B。解析：熱電偶傳感器是基于熱電效應(yīng)工作的，可將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)測(cè)量溫度；應(yīng)變片傳感器主要用于測(cè)量應(yīng)變；壓電傳感器用于測(cè)量力、壓力等；磁電傳感器用于測(cè)量速度、位移等與磁相關(guān)的物理量。2.在測(cè)量壓力時(shí)，若需要測(cè)量微小壓力，應(yīng)選用以下哪種壓力計(jì)？A.彈簧管壓力計(jì)B.膜盒壓力計(jì)C.活塞式壓力計(jì)D.液柱式壓力計(jì)答案：B。解析：膜盒壓力計(jì)適用于測(cè)量微小壓力；彈簧管壓力計(jì)常用于測(cè)量中、高壓；活塞式壓力計(jì)是一種高精度的壓力標(biāo)準(zhǔn)儀器；液柱式壓力計(jì)一般用于測(cè)量較低壓力。3.以下哪種顯示方式屬于數(shù)字顯示？A.指針式電表顯示B.液晶顯示屏顯示C.光線示波器顯示D.磁電式表頭顯示答案：B。解析：液晶顯示屏顯示是以數(shù)字形式呈現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，屬于數(shù)字顯示；指針式電表顯示、磁電式表頭顯示是通過(guò)指針的位置來(lái)指示測(cè)量值，屬于模擬顯示；光線示波器顯示是記錄信號(hào)的波形，也不是數(shù)字顯示。4.某測(cè)量系統(tǒng)的輸入信號(hào)為\(x(t)\)，輸出信號(hào)為\(y(t)\)，若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為\(H(s)\)，則在頻域中\(zhòng)(Y(j\omega)\)與\(X(j\omega)\)的關(guān)系為？A.\(Y(j\omega)=H(j\omega)X(j\omega)\)B.\(Y(j\omega)=H(s)X(j\omega)\)C.\(Y(j\omega)=H(j\omega)/X(j\omega)\)D.\(Y(j\omega)=X(j\omega)/H(j\omega)\)答案：A。解析：在頻域中，系統(tǒng)的輸出信號(hào)的傅里葉變換\(Y(j\omega)\)等于系統(tǒng)傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)\(H(j\omega)\)與輸入信號(hào)的傅里葉變換\(X(j\omega)\)的乘積。5.為了提高測(cè)量的靈敏度，在應(yīng)變片測(cè)量電路中常采用？A.單臂電橋B.半橋差動(dòng)電路C.全橋差動(dòng)電路D.以上都不對(duì)答案：C。解析：全橋差動(dòng)電路的輸出靈敏度是單臂電橋的4倍，半橋差動(dòng)電路的輸出靈敏度是單臂電橋的2倍，所以全橋差動(dòng)電路能最大程度提高測(cè)量的靈敏度。6.以下哪種流量計(jì)是基于流體的動(dòng)量原理來(lái)測(cè)量流量的？A.渦輪流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.差壓式流量計(jì)D.轉(zhuǎn)子流量計(jì)答案：A。解析：渦輪流量計(jì)是利用流體沖擊渦輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)測(cè)量渦輪的轉(zhuǎn)速來(lái)確定流量，基于流體的動(dòng)量原理；電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)原理；差壓式流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理；轉(zhuǎn)子流量計(jì)是基于流體對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力與轉(zhuǎn)子重力平衡的原理。7.測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)中，線性度是指？A.測(cè)量系統(tǒng)輸出與輸入之間的線性關(guān)系程度B.測(cè)量系統(tǒng)的輸出值與理論輸出值的符合程度C.測(cè)量系統(tǒng)的輸入值與理論輸入值的符合程度D.測(cè)量系統(tǒng)的輸出值隨時(shí)間的變化程度答案：A。解析：線性度是衡量測(cè)量系統(tǒng)輸出與輸入之間線性關(guān)系的程度，通常用實(shí)際輸出-輸入特性曲線與理論直線之間的最大偏差與滿量程輸出值之比來(lái)表示。8.熱電偶的冷端補(bǔ)償方法中，冷端溫度恒定法是將熱電偶的冷端置于？A.冰水槽中B.室溫環(huán)境中C.高溫環(huán)境中D.任意環(huán)境中答案：A。解析：冷端溫度恒定法是將熱電偶的冷端置于冰水槽中，使冷端溫度保持在0℃，這樣可以方便地根據(jù)熱電偶的分度表進(jìn)行溫度測(cè)量。9.以下哪種傳感器可用于測(cè)量物體的位移？A.光電傳感器B.超聲波傳感器C.電容式傳感器D.以上都可以答案：D。解析：光電傳感器可以通過(guò)檢測(cè)光的遮擋或反射來(lái)測(cè)量位移；超聲波傳感器通過(guò)測(cè)量超聲波傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算物體的距離和位移；電容式傳感器可以利用電容與極板間距離的關(guān)系來(lái)測(cè)量位移。10.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，積分環(huán)節(jié)的作用是？A.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差B.加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.減小系統(tǒng)的超調(diào)量答案：A。解析：積分環(huán)節(jié)的輸出與輸入的積分成正比，它可以對(duì)誤差進(jìn)行積累，從而消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；加快系統(tǒng)響應(yīng)速度一般通過(guò)微分環(huán)節(jié)；提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和減小超調(diào)量需要綜合考慮系統(tǒng)的各種環(huán)節(jié)和參數(shù)。11.以下哪種儀器可用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析？A.示波器B.頻譜分析儀C.信號(hào)發(fā)生器D.邏輯分析儀答案：B。解析：頻譜分析儀的主要功能是分析信號(hào)的頻譜特性，將信號(hào)在頻域上展開(kāi)；示波器主要用于觀察信號(hào)的時(shí)域波形；信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生各種信號(hào)；邏輯分析儀主要用于分析數(shù)字電路中的信號(hào)。12.測(cè)量誤差按其性質(zhì)可分為？A.系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差B.絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和引用誤差C.靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差D.基本誤差和附加誤差答案：A。解析：測(cè)量誤差按性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差（具有一定規(guī)律）、隨機(jī)誤差（具有隨機(jī)性）和粗大誤差（明顯超出正常范圍的誤差）；絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和引用誤差是誤差的表示方法；靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差是根據(jù)測(cè)量過(guò)程的狀態(tài)分類；基本誤差和附加誤差是針對(duì)儀表誤差的分類。13.電容式傳感器中，變面積式電容傳感器的靈敏度與？A.極板間距離成正比B.極板面積成正比C.極板間介質(zhì)的介電常數(shù)成正比D.以上都不對(duì)答案：C。解析：變面積式電容傳感器的電容\(C=\frac{\epsilonA}fpppbnl\)（\(\epsilon\)為介電常數(shù)，\(A\)為極板面積，\(d\)為極板間距離），其靈敏度與極板間介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與極板面積的變化率有關(guān)，而不是與極板面積直接成正比，與極板間距離成反比。14.以下哪種傳感器可用于檢測(cè)氣體的濃度？A.氣敏傳感器B.濕度傳感器C.溫度傳感器D.壓力傳感器答案：A。解析：氣敏傳感器是專門(mén)用于檢測(cè)氣體濃度的傳感器；濕度傳感器用于測(cè)量環(huán)境的濕度；溫度傳感器用于測(cè)量溫度；壓力傳感器用于測(cè)量壓力。15.在測(cè)量電路中，為了減小噪聲干擾，常采用的措施是？A.增加電路的電阻B.增加電路的電容C.采用屏蔽線和接地措施D.提高電源電壓答案：C。解析：采用屏蔽線可以防止外界電磁場(chǎng)的干擾，接地可以將干擾信號(hào)引入大地，從而減小噪聲干擾；增加電路電阻和電容可能會(huì)影響電路的性能，不一定能減小噪聲；提高電源電壓與減小噪聲干擾沒(méi)有直接關(guān)系。16.以下哪種儀器可用于測(cè)量頻率？A.萬(wàn)用表B.頻率計(jì)C.功率計(jì)D.電橋答案：B。解析：頻率計(jì)是專門(mén)用于測(cè)量信號(hào)頻率的儀器；萬(wàn)用表主要用于測(cè)量電壓、電流、電阻等基本電學(xué)量；功率計(jì)用于測(cè)量功率；電橋主要用于測(cè)量電阻、電容、電感等元件的參數(shù)。17.壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量的原因是？A.壓電材料的壓電效應(yīng)不明顯B.壓電傳感器的輸出信號(hào)微弱C.壓電傳感器存在電荷泄漏問(wèn)題D.以上都不對(duì)答案：C。解析：壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷，在靜態(tài)測(cè)量時(shí)，由于電荷會(huì)通過(guò)測(cè)量電路和壓電材料本身泄漏，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量靜態(tài)信號(hào)。18.以下哪種熱電偶的測(cè)量溫度范圍最高？A.鉑銠10-鉑熱電偶B.鎳鉻-鎳硅熱電偶C.銅-康銅熱電偶D.鎳鉻-康銅熱電偶答案：A。解析：鉑銠10-鉑熱電偶可測(cè)量較高的溫度，其測(cè)量范圍一般可達(dá)0-1600℃；鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)量范圍一般為-200-1300℃；銅-康銅熱電偶和鎳鉻-康銅熱電偶測(cè)量溫度范圍相對(duì)較低。19.在數(shù)字萬(wàn)用表中，A/D轉(zhuǎn)換器的作用是？A.將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)B.將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)C.放大模擬信號(hào)D.對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理答案：A。解析：A/D轉(zhuǎn)換器（模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器）的主要作用是將模擬的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行顯示和處理。20.以下哪種傳感器屬于有源傳感器？A.熱電偶傳感器B.應(yīng)變片傳感器C.電容式傳感器D.電感式傳感器答案：A。解析：有源傳感器是指能將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量的傳感器，熱電偶傳感器可以將熱能轉(zhuǎn)換為電能，屬于有源傳感器；應(yīng)變片傳感器、電容式傳感器和電感式傳感器一般需要外部電源激勵(lì)才能工作，屬于無(wú)源傳感器。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題，總計(jì)30分）1.以下屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的有？A.靈敏度B.線性度C.遲滯D.重復(fù)性答案：ABCD。解析：傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)包括靈敏度（輸出變化量與輸入變化量之比）、線性度（輸出-輸入的線性關(guān)系程度）、遲滯（正反行程輸出曲線的不重合程度）、重復(fù)性（多次測(cè)量同一輸入時(shí)輸出的一致性）等。2.常用的流量測(cè)量方法有？A.容積法B.速度法C.質(zhì)量法D.電磁法答案：ABC。解析：常用的流量測(cè)量方法有容積法（通過(guò)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)流體的容積來(lái)確定流量）、速度法（通過(guò)測(cè)量流體的流速來(lái)計(jì)算流量）、質(zhì)量法（測(cè)量流體的質(zhì)量流量）；電磁法是速度法中的一種具體測(cè)量原理。3.以下哪些因素會(huì)影響測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性？A.系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)B.系統(tǒng)的阻尼比C.系統(tǒng)的固有頻率D.輸入信號(hào)的頻率答案：ABCD。解析：系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)反映了系統(tǒng)的響應(yīng)速度；阻尼比影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)的振蕩情況；固有頻率決定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；輸入信號(hào)的頻率與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性相互作用，會(huì)影響系統(tǒng)的輸出。4.熱電偶的基本定律包括？A.均質(zhì)導(dǎo)體定律B.中間導(dǎo)體定律C.中間溫度定律D.參考電極定律答案：ABCD。解析：均質(zhì)導(dǎo)體定律指出由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路中，不論導(dǎo)體的截面積、長(zhǎng)度以及各處的溫度分布如何，都不產(chǎn)生熱電勢(shì)；中間導(dǎo)體定律說(shuō)明在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，對(duì)熱電偶的熱電勢(shì)沒(méi)有影響；中間溫度定律用于處理熱電偶冷端溫度不為0℃的情況；參考電極定律可簡(jiǎn)化熱電偶的計(jì)算。5.以下哪些是數(shù)字式儀表的優(yōu)點(diǎn)？A.測(cè)量精度高B.顯示清晰直觀C.抗干擾能力強(qiáng)D.可與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理答案：ABCD。解析：數(shù)字式儀表采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行測(cè)量和顯示，測(cè)量精度高；以數(shù)字形式顯示結(jié)果，清晰直觀；具有較強(qiáng)的抗干擾能力；可以方便地與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和處理。6.以下哪些傳感器可用于非接觸式測(cè)量？A.激光位移傳感器B.紅外溫度傳感器C.超聲波傳感器D.霍爾傳感器答案：ABC。解析：激光位移傳感器通過(guò)發(fā)射激光并測(cè)量反射光來(lái)測(cè)量物體的位移，無(wú)需接觸物體；紅外溫度傳感器通過(guò)檢測(cè)物體發(fā)射的紅外輻射來(lái)測(cè)量溫度，屬于非接觸式測(cè)量；超聲波傳感器通過(guò)發(fā)射和接收超聲波來(lái)測(cè)量距離，也無(wú)需接觸物體；霍爾傳感器一般需要與被測(cè)磁場(chǎng)有一定的接觸或靠近，不屬于典型的非接觸式測(cè)量。7.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因主要有？A.測(cè)量?jī)x器的誤差B.測(cè)量方法的誤差C.環(huán)境因素的影響D.測(cè)量人員的誤差答案：ABCD。解析：測(cè)量?jī)x器本身存在精度、穩(wěn)定性等方面的誤差；測(cè)量方法的不完善可能導(dǎo)致誤差；環(huán)境因素如溫度、濕度、電磁場(chǎng)等會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；測(cè)量人員的操作不當(dāng)、讀數(shù)誤差等也會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。8.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常用的控制規(guī)律有？A.比例控制（P）B.積分控制（I）C.微分控制（D）D.比例-積分-微分控制（PID）答案：ABCD。解析：比例控制可以根據(jù)誤差的大小進(jìn)行控制，使系統(tǒng)快速響應(yīng)；積分控制可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；微分控制可以預(yù)測(cè)誤差的變化趨勢(shì)，加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度；比例-積分-微分控制（PID）是將三種控制規(guī)律結(jié)合起來(lái)，綜合了它們的優(yōu)點(diǎn)，是一種常用的控制策略。9.以下哪些是電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)？A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.靈敏度高C.動(dòng)態(tài)響應(yīng)好D.能在高溫、輻射等惡劣環(huán)境下工作答案：ABCD。解析：電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常由極板和介質(zhì)組成；靈敏度較高，對(duì)微小的位移、壓力等變化能有明顯的輸出變化；動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，能快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化；有些電容式傳感器可以通過(guò)特殊設(shè)計(jì)，在高溫、輻射等惡劣環(huán)境下工作。10.以下哪些儀器可用于測(cè)量電學(xué)參數(shù)？A.萬(wàn)用表B.電橋C.示波器D.功率計(jì)答案：ABCD。解析：萬(wàn)用表可以測(cè)量電壓、電流、電阻等基本電學(xué)參數(shù)；電橋可用于精確測(cè)量電阻、電容、電感等參數(shù)；示波器可以觀察和測(cè)量電信號(hào)的波形、頻率、幅度等；功率計(jì)用于測(cè)量電功率。三、判斷題（每題1分，共10題，總計(jì)10分）1.測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度越高越好。（×）解析：靈敏度高雖然能對(duì)微小輸入有明顯輸出，但可能會(huì)使系統(tǒng)對(duì)噪聲等干擾也更敏感，并且過(guò)高的靈敏度可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，所以不是靈敏度越高越好。2.熱電偶的熱電勢(shì)只與熱端和冷端的溫度有關(guān)，與熱電偶的材料無(wú)關(guān)。（×）解析：熱電偶的熱電勢(shì)不僅與熱端和冷端的溫度有關(guān)，還與熱電偶的材料密切相關(guān)，不同材料的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)不同。3.數(shù)字式儀表的分辨率越高，測(cè)量精度就越高。（×）解析：分辨率是指儀表能夠分辨的最小輸入變化量，而測(cè)量精度還受到儀表的誤差、穩(wěn)定性等多種因素的影響，分辨率高并不一定意味著測(cè)量精度高。4.渦輪流量計(jì)的輸出信號(hào)與流體的流量成正比。（√）解析：渦輪流量計(jì)通過(guò)測(cè)量渦輪的轉(zhuǎn)速來(lái)確定流量，渦輪的轉(zhuǎn)速與流體的流量成正比，所以其輸出信號(hào)也與流體的流量成正比。5.測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性只與系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，與輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。（×）解析：測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性不僅與系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，還與輸入信號(hào)的頻率、幅值等特性有關(guān)，輸入信號(hào)的不同會(huì)使系統(tǒng)呈現(xiàn)出不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。6.電容式傳感器只能測(cè)量位移。（×）解析：電容式傳感器除了可以測(cè)量位移外，還可以測(cè)量壓力、液位、濕度等多種物理量，只要這些物理量的變化能引起電容的變化即可。7.系統(tǒng)誤差可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小。（×）解析：多次測(cè)量取平均值的方法主要用于減小隨機(jī)誤差，系統(tǒng)誤差具有一定的規(guī)律性，需要通過(guò)分析誤差產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的修正措施來(lái)消除或減小。8.超聲波傳感器可以在真空中使用。（×）解析：超聲波是一種機(jī)械波，需要通過(guò)介質(zhì)來(lái)傳播，真空中沒(méi)有介質(zhì)，超聲波無(wú)法傳播，所以超聲波傳感器不能在真空中使用。9.積分環(huán)節(jié)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（×）解析：積分環(huán)節(jié)主要用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但它可能會(huì)使系統(tǒng)的相位滯后增加，從而降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而不是提高穩(wěn)定性。10.應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，與應(yīng)變片的材料和結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。（×）解析：應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)與應(yīng)變片的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同材料和結(jié)構(gòu)的應(yīng)變片，其靈敏度系數(shù)不同。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題，總計(jì)20分）1.簡(jiǎn)述傳感器的定義和作用。傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。其作用主要有：將各種非電物理量（如溫度、壓力、位移、流量等）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便于后續(xù)的測(cè)量、處理和控制；在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器是獲取信息的關(guān)鍵部件，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的輸入信號(hào)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)被測(cè)量的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和控制；在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中，傳感器可以幫助人們實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種物理量的變化，為研究和生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。2.說(shuō)明熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)谋匾院统Ｓ梅椒?。必要性：熱電偶的熱電?shì)與熱端和冷端的溫度差有關(guān)，只有當(dāng)冷端溫度保持恒定（通常為0℃）時(shí)，才能根據(jù)熱電偶的分度表準(zhǔn)確地測(cè)量熱端溫度。但在實(shí)際應(yīng)用中，冷端溫度往往會(huì)受到環(huán)境溫度的影響而發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差，所以需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。常用方法：-冷端溫度恒定法：將熱電偶的