2025年大學(xué)（物聯(lián)網(wǎng)工程）傳感器原理及應(yīng)用測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括以下哪一項(xiàng)？A.線性度B.固有頻率C.靈敏度D.遲滯2.下列哪種傳感器不屬于基于電磁感應(yīng)原理工作的？A.電感式傳感器B.電渦流式傳感器C.霍爾傳感器D.磁電式傳感器3.應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的主要原因是A.應(yīng)變片電阻隨溫度變化B.試件材料與應(yīng)變片材料的線膨脹系數(shù)不同C.應(yīng)變片靈敏系數(shù)隨溫度變化D.應(yīng)變片對(duì)溫度敏感答案：B4.壓電式傳感器不能測(cè)量以下哪種物理量？A.壓力B.加速度C.位移D.溫度5.霍爾元件不等位電勢(shì)產(chǎn)生的主要原因是A.霍爾電極安裝位置不對(duì)稱B.半導(dǎo)體材料不均勻C.激勵(lì)電流不穩(wěn)定D.磁場(chǎng)不均勻6.光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)不包括A.抗電磁干擾B.靈敏度高C.耐腐蝕D.成本低7.下列哪種傳感器可用于測(cè)量氣體濃度？A.氣敏傳感器B.濕敏傳感器C.熱敏傳感器D.力敏傳感器答案：A8.傳感器的分辨率是指A.傳感器能檢測(cè)到的最小輸入變化量B.傳感器輸出量與輸入量之間的線性關(guān)系程度C.傳感器在規(guī)定條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量所得結(jié)果之間的一致性程度D.傳感器在受到外界干擾時(shí)，輸出量的穩(wěn)定性9.以下哪種傳感器屬于有源傳感器？A.電阻應(yīng)變片B.熱電偶C.壓電陶瓷D.光電池10.超聲波傳感器利用超聲波的什么特性來(lái)檢測(cè)目標(biāo)？A.反射B.折射C.衍射D.干涉第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空2分。1.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和______三部分組成。2.電容式傳感器根據(jù)電容量變化檢測(cè)非電量，其電容量的變化主要由______、______、______引起。3.熱電偶的熱電勢(shì)由______電勢(shì)和______電勢(shì)組成。三、簡(jiǎn)答題（共兩題，每題10分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，內(nèi)容準(zhǔn)確、條理清晰。1.簡(jiǎn)述傳感器的分類方法有哪些。2.說(shuō)明應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變時(shí)的工作原理及測(cè)量電路的類型。四、分析題（共20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：有一個(gè)基于壓電式傳感器的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，壓電式傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)電荷放大器放大，再通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。問題：1.壓電式傳感器產(chǎn)生電荷信號(hào)的原理是什么？（10分）2.電荷放大器的作用是什么？（共10分）五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器應(yīng)用系統(tǒng)。設(shè)計(jì)一個(gè)利用紅外傳感器檢測(cè)物體是否靠近的報(bào)警系統(tǒng)。要求說(shuō)明紅外傳感器的工作原理，以及報(bào)警系統(tǒng)的組成和工作過(guò)程。答案：第I卷答案：1.B2.C3.B4.D5.A6.D7.A8.A9.D10.A第II卷答案：二、填空題：1.基本轉(zhuǎn)換電路2.極距變化面積變化介質(zhì)變化3.接觸溫差三、簡(jiǎn)答題答案：1.傳感器分類方法有多種，按工作原理可分為物理型、化學(xué)型和生物型；按被測(cè)量可分為位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等；按輸出信號(hào)可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器；按能量轉(zhuǎn)換情況可分為有源傳感器和無(wú)源傳感器等。2.應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變時(shí)，當(dāng)試件受力產(chǎn)生應(yīng)變，應(yīng)變片隨之變形，其電阻值發(fā)生變化。測(cè)量電路類型有直流電橋電路、交流電橋電路等。四、分析題答案：1.壓電式傳感器產(chǎn)生電荷信號(hào)的原理是基于壓電效應(yīng)，某些電介質(zhì)在受力變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而在其表面產(chǎn)生電荷。2.電荷放大器的作用是將壓電式傳感器輸出的微弱電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的電壓信號(hào)，提高信號(hào)的幅值和驅(qū)動(dòng)能力，便于后續(xù)電路處理。五、設(shè)計(jì)題答案：紅外傳感器工作原理是利用紅外光的發(fā)射和接收，當(dāng)物體靠近