2025年高職第一學(xué)年（電氣自動(dòng)化）傳感器應(yīng)用專項(xiàng)測(cè)試卷

（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）請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。（總共10題，每題3分）1.以下哪種傳感器不是基于電磁感應(yīng)原理工作的？（）A.電感式傳感器B.磁電式傳感器C.霍爾傳感器D.壓電式傳感器2.電容式傳感器可用于測(cè)量多種物理量，以下不能用其測(cè)量的是（）。A.位移B.壓力C.溫度D.液位3.應(yīng)變片式傳感器在測(cè)量力時(shí)，其電阻變化主要是由（）引起的。A.長(zhǎng)度變化B.橫截面積變化C.電阻率變化D.以上都是4.熱電偶傳感器的工作基礎(chǔ)是（）。A.熱電效應(yīng)B.光電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.壓電效應(yīng)5.半導(dǎo)體氣敏傳感器對(duì)不同氣體的敏感程度不同，其主要原理是（）。A.氣體吸附導(dǎo)致半導(dǎo)體電阻變化B.氣體與半導(dǎo)體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流C.氣體改變半導(dǎo)體的電容特性D.以上都不對(duì)6.超聲波傳感器在工業(yè)中常用于（）。A.厚度測(cè)量B.流量測(cè)量C.物位測(cè)量D.以上都是7.光纖傳感器利用了光的（）特性來(lái)檢測(cè)被測(cè)量。A.折射B.反射C.干涉D.以上都是8.以下哪種傳感器不屬于有源傳感器？（）A.壓電式傳感器B.磁電式傳感器C.應(yīng)變片式傳感器D.霍爾傳感器9.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括（）。A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時(shí)間D.重復(fù)性10.數(shù)字式傳感器與模擬式傳感器相比，其優(yōu)點(diǎn)不包括（）。A.抗干擾能力強(qiáng)B.便于與計(jì)算機(jī)接口C.精度更高D.成本更低第II卷（非選擇題，共70分）11.簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述傳感器的定義和組成部分。（10分）12.簡(jiǎn)答題：說(shuō)明電阻應(yīng)變片式傳感器測(cè)量力的原理及測(cè)量電路的類型。（10分）13.分析題：有一個(gè)電容式位移傳感器，其電容變化與位移呈線性關(guān)系，已知初始電容C0=100pF，靈敏度k=2pF/mm。當(dāng)位移變化時(shí)，電容變?yōu)?04pF，求此時(shí)的位移量。（15分）14.材料分析題：材料：在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上，需要對(duì)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)?，F(xiàn)有一個(gè)光電傳感器，其工作原理是通過(guò)檢測(cè)光線的遮擋來(lái)判斷物體的位置和數(shù)量。問(wèn)題：請(qǐng)分析該光電傳感器在產(chǎn)品計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)中的應(yīng)用原理，并說(shuō)明如何根據(jù)其輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)和位置判斷。（15分）15.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)基于溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度，并在溫度超出設(shè)定范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警和控制。請(qǐng)說(shuō)明系統(tǒng)的組成部分、工作原理以及具體的實(shí)現(xiàn)方法。（20分）答案：1.D2.C3.D4.A5.A6.D7.D8.C9.C10.D11.傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。組成部分包括敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路。敏感元件直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào)；轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；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，以獲得便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)。12.電阻應(yīng)變片式傳感器測(cè)量力的原理是：當(dāng)應(yīng)變片受到外力作用時(shí)，其長(zhǎng)度、橫截面積和電阻率會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻變化。通過(guò)測(cè)量電阻變化來(lái)測(cè)量力的大小。測(cè)量電路類型主要有直流電橋電路和交流電橋電路。直流電橋電路簡(jiǎn)單，適用于靜態(tài)測(cè)量；交流電橋電路抗干擾能力強(qiáng)，適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。13.已知電容變化量ΔC=C-C0=104pF-1OpF=4pF，靈敏度k=2pF/mm。根據(jù)公式ΔC=kΔx，可得位移量Δx=ΔC/k=4pF/2pF/mm=2mm。14.光電傳感器在產(chǎn)品計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)中的應(yīng)用原理是：當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)光電傳感器時(shí)，會(huì)遮擋光線，導(dǎo)致傳感器輸出信號(hào)發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的變化來(lái)判斷產(chǎn)品的位置和數(shù)量。對(duì)于產(chǎn)品計(jì)數(shù)，可通過(guò)對(duì)傳感器輸出信號(hào)的脈沖計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于位置檢測(cè)，可根據(jù)信號(hào)變化的時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間來(lái)確定產(chǎn)品的位置。例如，當(dāng)信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖?，表示產(chǎn)品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域；當(dāng)信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖?，表示產(chǎn)品離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域。通過(guò)精確測(cè)量信號(hào)變化的時(shí)間間隔和順序，可以準(zhǔn)確判斷產(chǎn)品的位置。15.系統(tǒng)組成部分：溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、控制器、報(bào)警器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。工作原理：溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，使其成為適合控制器處理的信號(hào)。控制器將處理后的溫度信號(hào)與設(shè)定溫度進(jìn)行比較，當(dāng)溫度超出設(shè)定范圍時(shí)，發(fā)出控制信號(hào)。報(bào)警器接收到控制信號(hào)后進(jìn)行報(bào)警，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信號(hào)對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，如加熱或制冷。實(shí)現(xiàn)方法：選用合適的溫度傳感器，如