2025年大學(xué)大二（自動(dòng)化）傳感器與檢測(cè)技術(shù)階段測(cè)試試題及答案

（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：本卷共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。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種傳感器不屬于有源傳感器？（）A.應(yīng)變片B.壓電式傳感器C.磁電式傳感器D.霍爾傳感器2.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.靈敏度C.響應(yīng)時(shí)間D.重復(fù)性3.熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，其熱電勢(shì)大小與下列哪些因素有關(guān)？（）A.熱電偶材料B.兩端溫度C.熱電偶長(zhǎng)度D.以上都是4.下列哪種傳感器可用于測(cè)量壓力？（）A.光纖傳感器B.超聲波傳感器C.應(yīng)變片傳感器D.氣敏傳感器5.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.傳感器輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值C.傳感器的線性工作范圍D.傳感器對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力6.下列哪種傳感器利用了壓阻效應(yīng)？（）A.應(yīng)變片B.壓電陶瓷C.霍爾元件D.光電二極管7.傳感器的遲滯現(xiàn)象是指（）A.傳感器在正反行程中輸出特性不重合的現(xiàn)象B.傳感器輸出信號(hào)隨時(shí)間變化的現(xiàn)象C.傳感器對(duì)同一輸入信號(hào)在不同時(shí)刻輸出不同的現(xiàn)象D.傳感器對(duì)不同輸入信號(hào)輸出相同的現(xiàn)象8.以下哪種傳感器常用于測(cè)量位移？（）A.電容式傳感器B.pH傳感器C.紅外傳感器D.濕度傳感器9.傳感器的零點(diǎn)輸出是指（）A.輸入為零時(shí)傳感器的輸出值B.傳感器輸出的最小值C.傳感器輸出信號(hào)的平均值D.傳感器輸出信號(hào)的峰值10.下列哪種傳感器可用于檢測(cè)氣體濃度？（）A.溫度傳感器B.加速度傳感器C.氣敏傳感器D.壓力傳感器第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.根據(jù)傳感器的工作原理，可將傳感器分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和______傳感器。2.應(yīng)變片的電阻變化率與應(yīng)變的關(guān)系稱為_(kāi)_____。3.壓電式傳感器是基于______效應(yīng)工作的。4.霍爾傳感器是利用______效應(yīng)制成的。5.傳感器的______是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定條件下，對(duì)隨時(shí)間按一定規(guī)律變化的輸入信號(hào)的響應(yīng)特性。6.電容式傳感器可分為變極距型、變面積型和______型。7.光纖傳感器按其工作原理可分為功能型光纖傳感器和______光纖傳感器。8.超聲波傳感器的工作頻率越高，其分辨率越______。9.傳感器的______誤差是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果的不一致程度。10.氣敏傳感器主要用于檢測(cè)______氣體的濃度。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述傳感器的組成及各部分作用2.說(shuō)明應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變的原理3.簡(jiǎn)述電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)四、分析題（20分）材料：某溫度傳感器在不同溫度下的輸出電壓如下表所示（實(shí)際數(shù)據(jù)略）。題目：請(qǐng)分析該溫度傳感器的線性度，并說(shuō)明如何提高其線性度。五、設(shè)計(jì)題（20分）材料：現(xiàn)有一個(gè)需要檢測(cè)液位的容器，要求設(shè)計(jì)一個(gè)液位檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)顯示液位高度，并在液位超過(guò)設(shè)定上限時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的液位檢測(cè)系統(tǒng)，畫(huà)出系統(tǒng)框圖，并說(shuō)明各部分的作用。答案：一、選擇題1.A2.C3.AB4.C5.A6.A7.A8.A9.A10.C二、填空題1.生物2.靈敏度3.壓電4.霍爾5.動(dòng)態(tài)特性6.變介質(zhì)7.非功能型8.高9.重復(fù)性10.可燃三、簡(jiǎn)答題1.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量；轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；基本轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理，如放大、濾波、調(diào)制等，使其便于顯示、記錄和控制。2.應(yīng)變片是利用電阻應(yīng)變效應(yīng)工作的。當(dāng)應(yīng)變片受到外力作用產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量應(yīng)變片電阻的變化，就可以得到所受應(yīng)變的大小。應(yīng)變片的電阻變化率與應(yīng)變之間存在一定的關(guān)系，利用這一關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的測(cè)量。3.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量等。缺點(diǎn)：輸出阻抗高、負(fù)載能力差、寄生電容影響大、輸出特性非線性等。四、分析題：通過(guò)分析輸出電壓與溫度的關(guān)系曲線來(lái)判斷線性度。若曲線偏離直線較大，則線性度差。提高線性度的方法有：采用線性化電路對(duì)傳感器輸出進(jìn)行處理；選擇線性度好的數(shù)據(jù)處理算法；對(duì)傳感器進(jìn)行非線性補(bǔ)償?shù)取Ｎ?、設(shè)計(jì)題：系統(tǒng)框圖包括液位傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器、顯示