2025年大學第二學年（機械電子工程）機電系統(tǒng)檢測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內。1.機電系統(tǒng)檢測中，能夠直接反映被測量對測量裝置的作用的是（）A.敏感元件B.轉換元件C.測量電路D.顯示裝置2.以下哪種傳感器不屬于基于壓電效應的傳感器（）A.壓電式加速度傳感器B.壓電式壓力傳感器C.應變片式傳感器D.壓電式超聲波傳感器3.測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性中，輸入量由零值開始緩慢增加，當達到某一值后，再逐漸減小回到零值，輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為（）A.線性度B.遲滯C.重復性D.漂移4.對于一階測量系統(tǒng)，時間常數(shù)τ越小，則系統(tǒng)的響應速度（）A.越慢B.越快C.不變D.不確定5.某位移傳感器的測量范圍是0-10mm，線性度為±0.1%，則其最大測量誤差為（）A.0.01mmB.0.001mmC.0.1mmD.1mm6.下列哪種濾波方法屬于數(shù)字濾波（）A.硬件RC濾波B.有源濾波C.中值濾波D.LC濾波7.能夠將被測非電量轉換為與之有確定對應關系的電量輸出的裝置是（）A.傳感器B.放大器C.顯示器D.控制器8.電容式傳感器的優(yōu)點不包括（）A.結構簡單B.靈敏度高C.動態(tài)響應好D.抗干擾能力強9.測量系統(tǒng)的動態(tài)特性主要取決于（）A.傳感器B.放大器C.測量電路D.顯示裝置10.某溫度傳感器的時間常數(shù)為10s，當它測量一個階躍變化的溫度時，達到穩(wěn)態(tài)值的63%所需的時間為（）A.5sB.10sC.l5sD.20s11.應變片式傳感器是基于（）原理工作的。A.應變效應B.壓阻效應C.壓電效應D.電磁感應12.霍爾傳感器是利用（）制成的傳感器。A.電磁感應原理B.霍爾效應C.光電效應D.熱電效應13.以下哪種傳感器常用于測量轉速（）A.應變片式傳感器B.壓電式傳感器C.磁電式傳感器D.電容式傳感器14.測量系統(tǒng)的精度是指測量結果與（）的接近程度。A.真值B.測量值C.平均值D.估計值15.某測量系統(tǒng)的輸入為x，輸出為y，其傳遞函數(shù)為H(s)，則y(t)與x(t)的關系為（）A.y(t)=H(s)x(t)B.y(t)=H(s)x(t)C.y(t)=L?1[H(s)X(s)]D.y(t)=L[H(s)X(s)]16.光纖傳感器利用了光纖的（）特性。A.傳光B.傳電C.傳熱D.傳聲17.超聲波傳感器是利用超聲波的（）來檢測物體的。A.反射B.折射C.衍射D.干涉18.熱電偶傳感器是基于（）原理工作的。A.熱電效應B.壓電效應C.光電效應D.電磁感應19.某傳感器的輸出信號為4-20mA，對應的測量范圍是0-100℃，當輸出為12mA時，被測溫度為（）A.25℃B.50℃C.75℃D.100℃20.數(shù)字式測量系統(tǒng)與模擬式測量系統(tǒng)相比，其優(yōu)點不包括（）A.精度高B.抗干擾能力強C.易于與計算機接口D.價格便宜第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請在橫線上填寫正確答案。1.機電系統(tǒng)檢測中，傳感器的靜態(tài)特性主要包括線性度、遲滯、重復性、______和______。2.壓電式傳感器的工作原理是基于______效應，其輸出信號是______信號。3.測量系統(tǒng)的動態(tài)特性指標主要有______、______和響應特性等。4.應變片式傳感器由______、______、覆蓋層和引線等部分組成。5.霍爾傳感器的輸出電壓與______、______和霍爾元件的靈敏度有關。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述傳感器的組成及各部分作用。2.什么是測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性？主要包括哪些指標？3.說明一階測量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及時間常數(shù)的物理意義。4.簡述電容式傳感器的分類及各自的特點。四、分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某位移測量系統(tǒng)采用差動變壓器式傳感器，其輸出電壓與位移成正比。已知傳感器的靈敏度為2mV/mm，測量電路的放大倍數(shù)為50，當被測位移為5mm時，求測量系統(tǒng)的輸出電壓。請在下方空白區(qū)域作答：五、設計題（共15分）答題要求：設計一個基于應變片式傳感器的壓力測量系統(tǒng)，要求說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理及各部分的作用。請在下方空白區(qū)域作答：答案：1.A2.C3.B4.B5.A6.C7.A8.D9.A10.B11.A12.B13.C14.A15.C16.A17.A18.A19.B20.D二、1.零點輸出滿量程輸出2.壓電電荷3.傳遞函數(shù)頻率響應特性4.敏感柵基底5.磁感應強度激勵電流三、1.傳感器一般由敏感元件、轉換元件、測量電路和輔助電源組成。敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的其他量；轉換元件將敏感元件輸出的量轉換為電量；測量電路將轉換元件輸出的電量進行放大、轉換等處理；輔助電源為傳感器提供能量。2.測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性是指在被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時，測量系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系。主要指標包括線性度、遲滯、重復性、零點輸出、滿量程輸出和漂移等。3.一階測量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為H(s)=1/(Ts+1)，其中T為時間常數(shù)。時間常數(shù)T反映了系統(tǒng)響應的快慢，T越小，系統(tǒng)響應越快，對變化的輸入信號跟蹤越迅速。4.電容式傳感器可分為變極距型、變面積型和變介質型。變極距型靈敏度高，但測量范圍??；變面積型線性度好，測量范圍較大；變介質型常用于測量液位、厚度等，可根據(jù)介質變化引起的電容變化來檢測。四、傳感器輸出電壓：2×5=10mV，測量系統(tǒng)輸出電壓：10×50=500mV五、系統(tǒng)組成：應變片