2025年大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器（測(cè)量?jī)x器研發(fā)）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40分）（總共8題，每題5分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.以下哪種傳感器不屬于測(cè)量?jī)x器研發(fā)中常用的傳感器類型？A.應(yīng)變片傳感器B.光纖傳感器C.生物傳感器D.霍爾傳感器2.在測(cè)量?jī)x器的精度指標(biāo)中，反映測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間接近程度的是？A.重復(fù)性B.分辨率C.準(zhǔn)確度D.線性度3.對(duì)于數(shù)字式測(cè)量?jī)x器，其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行量化時(shí)，量化誤差主要取決于？A.采樣頻率B.量化位數(shù)C.放大器增益D.傳感器靈敏度4.測(cè)量?jī)x器研發(fā)中，為了提高抗干擾能力，常采用的信號(hào)調(diào)制方式是？A.調(diào)幅B.調(diào)頻C.調(diào)相D.以上都是5.以下關(guān)于測(cè)量?jī)x器的零點(diǎn)輸出說(shuō)法正確的是？A.零點(diǎn)輸出為零說(shuō)明儀器性能良好B.零點(diǎn)輸出會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性C.零點(diǎn)輸出只與傳感器有關(guān)D.零點(diǎn)輸出不受環(huán)境因素影響6.在設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x器的顯示界面時(shí)，為了清晰準(zhǔn)確地呈現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，應(yīng)優(yōu)先考慮？A.顯示顏色的豐富性B.顯示字體的大小C.顯示的分辨率D.顯示的刷新頻率7.測(cè)量?jī)x器研發(fā)中，用于校準(zhǔn)儀器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源應(yīng)具備的特性不包括？A.高精度B.高穩(wěn)定性C.可調(diào)節(jié)范圍廣D.復(fù)雜的信號(hào)形式8.對(duì)于基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的測(cè)量?jī)x器，其主要優(yōu)勢(shì)不包括？A.體積小B.功耗低C.成本高D.集成度高第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）簡(jiǎn)述測(cè)量?jī)x器研發(fā)中傳感器選型的主要考慮因素。10.（15分）在數(shù)字測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，簡(jiǎn)述采樣定理的內(nèi)容及其重要性。11.（15分）測(cè)量?jī)x器研發(fā)中，如何提高儀器的抗干擾能力？請(qǐng)至少列舉三種方法并簡(jiǎn)要說(shuō)明。12.（10分）閱讀以下材料：在某測(cè)量?jī)x器研發(fā)項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)儀器在測(cè)量過(guò)程中存在較大的誤差，經(jīng)過(guò)初步排查，懷疑是傳感器的線性度問(wèn)題。已知該傳感器的輸出特性方程為y=kx+b，在實(shí)際測(cè)量中，當(dāng)輸入x=10時(shí)，輸出y=55；當(dāng)x=20時(shí)，輸出y=110；當(dāng)x=30時(shí)，輸出y=165。請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷該傳感器的線性度是否良好，并說(shuō)明理由。13.（20分）隨著科技的發(fā)展，新型測(cè)量?jī)x器不斷涌現(xiàn)。請(qǐng)結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)趨勢(shì)，談?wù)勀銓?duì)未來(lái)測(cè)量?jī)x器研發(fā)方向的理解，包括可能出現(xiàn)的新技術(shù)、新特點(diǎn)以及對(duì)測(cè)量精度、功能等方面的影響。答案：1.C2.C3.B4.D5.B6.C7.D8.C9.傳感器選型主要考慮因素：測(cè)量精度，要滿足測(cè)量需求的精度等級(jí)；測(cè)量范圍，需覆蓋被測(cè)量的范圍；響應(yīng)特性，包括響應(yīng)時(shí)間等要符合要求；穩(wěn)定性，保證長(zhǎng)時(shí)間工作性能穩(wěn)定；抗干擾能力，能在復(fù)雜環(huán)境下準(zhǔn)確測(cè)量；與測(cè)量?jī)x器其他部分的兼容性，便于集成；成本，在滿足性能前提下控制成本。10.采樣定理：對(duì)一個(gè)帶寬有限的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，如果采樣頻率fs大于等于信號(hào)最高頻率fm的兩倍，即fs≥2fm，那么采樣后的離散信號(hào)就可以無(wú)失真地恢復(fù)出原始模擬信號(hào)。重要性在于它為數(shù)字測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)采集提供了理論依據(jù)，確保采樣后的信號(hào)能準(zhǔn)確反映原始信號(hào)特征，避免因采樣頻率不當(dāng)導(dǎo)致信號(hào)失真，從而保證測(cè)量?jī)x器能準(zhǔn)確獲取被測(cè)量信息。11.提高抗干擾能力的方法：屏蔽技術(shù)，用金屬屏蔽層減少電磁干擾的影響；濾波，采用合適的濾波器濾除干擾信號(hào)；接地技術(shù)，良好的接地可將干擾電流引入大地；軟件抗干擾算法，如數(shù)字濾波算法等；合理布線，減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的干擾耦合；采用差分信號(hào)傳輸，提高信號(hào)抗共模干擾能力。12.首先計(jì)算理論輸出值，當(dāng)x=10時(shí)，y理論=k×10+b；當(dāng)x=20時(shí)，y理論=k×20+b；當(dāng)x=30時(shí)，y理論=k×30+b。根據(jù)已知數(shù)據(jù)可得：當(dāng)x=10時(shí)，55=10k+b；當(dāng)x=20時(shí)，110=20k+b，解方程組可得k=5.5，b=0。則理論輸出為y理論=5.5x。當(dāng)x=30時(shí)，y理論=165，與實(shí)際輸出165相等。所以該傳感器線性度良好，因?yàn)閷?shí)際輸出與理論輸出基本一致。13.未來(lái)測(cè)量?jī)x器研發(fā)方向：新技術(shù)如量子傳感器技術(shù)，利用量子特性可實(shí)現(xiàn)超高精度測(cè)量。新特點(diǎn)包括智能化，具備自動(dòng)診斷、自適應(yīng)調(diào)整等功能；