2025年大學(xué)（測(cè)控技術(shù)與儀器）測(cè)控技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)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.以下哪種傳感器不屬于基于物理效應(yīng)的傳感器？（）A.應(yīng)變片傳感器B.壓電式傳感器C.光纖傳感器D.霍爾傳感器2.測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性中，能反映測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)量變化的反應(yīng)能力的是（）A.靈敏度B.線(xiàn)性度C.遲滯D.重復(fù)性3.某傳感器的輸出信號(hào)為4-20mA電流信號(hào)，其滿(mǎn)量程輸出對(duì)應(yīng)的被測(cè)量值為100，則該傳感器的靈敏度為（）A.0.16mA/單位B.0.016mA/單位C.16mA/單位D.1.6mA/單位4.用于將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的元件是（）A.敏感元件B.轉(zhuǎn)換元件C.測(cè)量電路D.傳感器5.下列哪種濾波電路常用于濾除低頻干擾信號(hào)？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器6.信號(hào)調(diào)理電路的主要作用不包括（）A.放大B.濾波C.數(shù)字化D.線(xiàn)性化7.某測(cè)量系統(tǒng)的精度等級(jí)為0.5級(jí)，其最大引用誤差為（）A.0.5%B.5%C.0.05%D.50%8.以下哪種測(cè)量方法屬于直接測(cè)量？（）A.通過(guò)測(cè)量電壓和電流，利用公式計(jì)算電阻B.用卡尺測(cè)量工件的長(zhǎng)度C.通過(guò)測(cè)量溫度和壓力，計(jì)算氣體的狀態(tài)參數(shù)D.通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速和扭矩，計(jì)算功率9.傳感器的線(xiàn)性度是指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間的（）A.比例關(guān)系B.線(xiàn)性程度C.誤差大小D.遲滯情況10.測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性主要取決于（）A.傳感器B.信號(hào)調(diào)理電路C.顯示裝置D.以上都包括第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述傳感器的組成及各部分的作用。12.（15分）分析說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)特性指標(biāo)中精度、重復(fù)性和遲滯的含義及相互關(guān)系。13.（15分）有一溫度傳感器，其輸出特性為非線(xiàn)性關(guān)系，試簡(jiǎn)述兩種線(xiàn)性化處理的方法。14.（15分）材料：某工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要測(cè)量管道內(nèi)液體的流量。現(xiàn)有電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、孔板流量計(jì)等多種流量計(jì)可供選擇。電磁流量計(jì)適用于測(cè)量各種導(dǎo)電液體的流量，不受流體密度、粘度、溫度、壓力等因素的影響；渦街流量計(jì)可用于測(cè)量液體、氣體和蒸汽的流量，對(duì)流體的清潔度要求較高；孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但壓力損失較大。問(wèn)題：請(qǐng)根據(jù)上述材料，分析在該工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量管道內(nèi)液體流量時(shí)，應(yīng)如何選擇合適的流量計(jì)，并說(shuō)明理由。15.（15分）材料：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上，需要對(duì)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行精確測(cè)量。測(cè)量系統(tǒng)由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)組成。傳感器采用激光位移傳感器，能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量產(chǎn)品的尺寸。信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理。數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判斷產(chǎn)品尺寸是否合格。問(wèn)題：請(qǐng)簡(jiǎn)述該測(cè)量系統(tǒng)的工作原理，并分析在測(cè)量過(guò)程中可能會(huì)遇到哪些干擾因素，以及如何采取措施減少干擾影響測(cè)量精度。答案：1.C2.A3.A4.B5.B6.C7.A8.B9.B10.D11.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路組成。敏感元件是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件；轉(zhuǎn)換元件是將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換為電量的元件；測(cè)量電路則將轉(zhuǎn)換元件輸出的電量進(jìn)行進(jìn)一步處理，如放大、濾波、線(xiàn)性化等，以獲得便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號(hào)。12.精度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的接近程度，反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度；重復(fù)性是指在同一測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一被測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果的一致性；遲滯是指在正反行程期間，輸出輸入特性曲線(xiàn)不重合的程度。精度包含了重復(fù)性和遲滯等因素的影響，重復(fù)性好有助于提高測(cè)量精度，但高精度并不一定意味著重復(fù)性好，遲滯會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，與精度密切相關(guān)。13.方法一：采用硬件電路補(bǔ)償法，通過(guò)設(shè)計(jì)補(bǔ)償電路，利用電路參數(shù)的調(diào)整來(lái)抵消傳感器輸出的非線(xiàn)性部分。方法二：軟件線(xiàn)性化法，在數(shù)據(jù)采集后，利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)采集到的非線(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，使其呈現(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系。14.應(yīng)選擇電磁流量計(jì)。理由：該工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)是測(cè)量管道內(nèi)液體流量，電磁流量計(jì)適用于測(cè)量各種導(dǎo)電液體的流量，不受流體密度、粘度、溫度、壓力等因素的影響，能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)液體流量測(cè)量的要求，且能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。渦街流量計(jì)對(duì)流體清潔度要求較高，不確定現(xiàn)場(chǎng)液體清潔度是否滿(mǎn)足；孔板流量計(jì)壓力損失較大，不太適合該現(xiàn)場(chǎng)。15.工作原理：激光位移傳感器感受產(chǎn)品尺寸并輸出信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)微弱信號(hào)放大、濾波后，數(shù)據(jù)采集卡將