2025年大學(xué)四年級(jí)（電子信息科學(xué)與技術(shù)）傳感器應(yīng)用技術(shù)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)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種傳感器不屬于溫度傳感器？（）A.熱電偶B.熱電阻C.應(yīng)變片D.熱敏電阻2.電容式傳感器的工作原理是基于（）。A.壓電效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.電容量變化D.電磁感應(yīng)3.超聲波傳感器主要利用超聲波的（）特性來(lái)檢測(cè)物體。A.反射B.折射C.衍射D.干涉4.用于檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的傳感器是（）。A.霍爾傳感器B.光纖傳感器C.氣敏傳感器D.濕敏傳感器5.下列哪項(xiàng)不是傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)？（）A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時(shí)間D.重復(fù)性6.傳感器的輸出信號(hào)調(diào)理電路不包括以下哪種功能？（）A.放大B.濾波C.模數(shù)轉(zhuǎn)換D.線性化7.光纖傳感器利用了光纖的（）原理。A.光學(xué)B.電學(xué)C.磁學(xué)D.熱學(xué)8.智能傳感器是指（）。A.能自診斷、自校準(zhǔn)的傳感器B.能實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)和通信的傳感器C.帶有微處理器的傳感器D.以上都是9.應(yīng)變片式壓力傳感器主要用于測(cè)量（）。A.氣體壓力B.液體壓力C.固體應(yīng)力D.以上均可10.以下哪種傳感器常用于汽車(chē)的防盜系統(tǒng)？（）A.紅外傳感器B.超聲波傳感器C.振動(dòng)傳感器D.以上都有可能第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共20分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。1.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和______三部分組成。2.壓電式傳感器是基于______原理工作的。3.傳感器的靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)下輸出變化量與輸入變化量的______。4.常用的氣體傳感器有半導(dǎo)體氣敏傳感器、______和______等。5.光電式傳感器可分為_(kāi)_____和______兩大類(lèi)。6.傳感器的零點(diǎn)輸出是指在______時(shí)傳感器的輸出值。7.熱電阻傳感器的阻值隨溫度的升高而______（填“增大”或“減小”）。8.電容式傳感器可分為變極距型、______和______三種類(lèi)型。9.傳感器的遲滯現(xiàn)象是指?jìng)鞲衅髟谡葱谐唐陂g，輸出輸入特性曲線______的現(xiàn)象。10.智能傳感器的核心部件是______。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，答案應(yīng)簡(jiǎn)潔明了。1.簡(jiǎn)述傳感器的作用和地位。2.說(shuō)明應(yīng)變片式傳感器測(cè)量應(yīng)變的基本原理。3.簡(jiǎn)述電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。4.解釋什么是傳感器的線性度，并說(shuō)明其重要性。5.智能傳感器有哪些優(yōu)點(diǎn)？四、分析題（共15分）答題要求：閱讀材料，回答問(wèn)題。材料：某溫度傳感器在不同溫度下的輸出電壓值如下表所示（實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)）：|溫度（℃）|輸出電壓（V）||----|----||20|1.00||30|1.20||40|1.40||50|1.60||60|1.80|1.請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，分析該傳感器的靈敏度。2.若該傳感器用于測(cè)量某一未知溫度，輸出電壓為1.30V，估算該未知溫度的值。五、設(shè)計(jì)題（共15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)利用超聲波傳感器檢測(cè)物體距離的報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)物體距離傳感器小于50cm時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。請(qǐng)畫(huà)出系統(tǒng)的原理圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明工作原理。答案：第I卷答案1.C2.C3.A4.A5.C6.D7.A8.D9.D10.D第II卷答案1.轉(zhuǎn)換電路2.壓電效應(yīng)3.比值4.電化學(xué)氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器5.外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)6.輸入量為零時(shí)7.增大8.變面積型、變介質(zhì)型9.不重合10.微處理器三、簡(jiǎn)答題答案1.傳感器的作用是感受被測(cè)量并將其按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代科技和生產(chǎn)生活中具有極其重要的地位，是獲取信息的關(guān)鍵部件。2.應(yīng)變片式傳感器測(cè)量應(yīng)變的基本原理是：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)量電阻值的變化來(lái)確定應(yīng)變的大小。3.優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、適應(yīng)性強(qiáng)等。缺點(diǎn)：輸出阻抗高、抗干擾能力差、寄生電容影響大等。4.傳感器的線性度是指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間保持線性關(guān)系的程度。重要性在于它能保證傳感器測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。5.優(yōu)點(diǎn)：具有自診斷、自校準(zhǔn)功能；能實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)和通信；可提高測(cè)量精度和可靠性；便于與其他設(shè)備集成等。四、分析題答案1.靈敏度=（輸出電壓變化量）/（溫度變化量）。從數(shù)據(jù)可知，溫度從20℃到30℃變化10℃時(shí)，輸出電壓從1.00V變?yōu)?.20V，變化量為0.20V，所以靈敏度=0.20V/10℃=0.02V/℃。2.已知靈敏度為0.02V/℃，輸出電壓為1.30V，相對(duì)于20℃時(shí)的1.00V，電壓變化量為0.30V，所以溫度變化量=0.30V/0.02V/℃=15℃，則未知溫度約為20℃+15℃=35℃。五、設(shè)計(jì)題