2025年高職自動化（傳感器應(yīng)用）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選項中，只有一項是符合題目要求的。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.傳感器的靜態(tài)特性不包括以下哪一項？A.線性度B.遲滯C.響應(yīng)時間D.重復(fù)性3.壓電式傳感器主要用于測量什么物理量？A.力B.溫度C.流量D.壓力4.霍爾傳感器是基于什么效應(yīng)工作的？A.壓電效應(yīng)B.電磁感應(yīng)效應(yīng)C.霍爾效應(yīng)D.熱電效應(yīng)5.以下哪種傳感器可用于檢測物體的位置？A.光電傳感器B.氣敏傳感器C.濕敏傳感器D.磁敏傳感器6.傳感器的輸出信號通常為以下哪種類型？A.數(shù)字信號B.模擬信號C.脈沖信號D.以上都有可能7.應(yīng)變片測量應(yīng)變時，其電阻變化主要是由什么引起的？A.溫度變化B.外力作用C.光照D.磁場變化8.電容式傳感器可用于測量多種物理量，以下哪種測量不常用？A.液位B.壓力C.速度D.厚度9.光纖傳感器利用了光的什么特性？A.折射B.反射C.干涉D.以上都是10.以下哪種傳感器屬于有源傳感器？A.電阻應(yīng)變片B.壓電式傳感器C.光電二極管D.熱電偶第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10個空，每空2分。請將正確答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和______組成。2.熱電偶的熱電勢由______電勢和接觸電勢組成。3.熱電阻的測量電路一般采用______電橋。4.壓電式傳感器的靈敏度有電壓靈敏度和______靈敏度兩種表示方法。5.霍爾元件的靈敏度與______、載流子遷移率和載流子濃度有關(guān)。6.光電傳感器可分為有源光電傳感器和______光電傳感器。7.氣敏傳感器主要用于檢測______和有害氣體。8.濕敏傳感器的測量方法主要有電阻式、______和電容式等。9.光纖傳感器按其工作原理可分為功能型光纖傳感器和______光纖傳感器。10.傳感器的精度等級通常用______來表示。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答下列問題，每題10分。1.簡述傳感器的分類方法有哪些？2.說明應(yīng)變片測量應(yīng)變的工作原理。四、分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：有一個基于壓電式傳感器的測力系統(tǒng)，其壓電元件為兩片壓電陶瓷片并聯(lián)，壓電常數(shù)為200×10^-12C/N，每片陶瓷片的面積為10cm2，厚度為0.1cm。當受到外力F作用時，輸出電壓為U。已知測量電路的輸入電阻為10MΩ，輸出電壓U=2V。問題：求外力F的大小。五、設(shè)計題（共15分）答題要求：設(shè)計一個利用光電傳感器檢測物體是否通過的簡單控制系統(tǒng)。要求畫出系統(tǒng)框圖，并簡要說明各部分的作用。答案：1.C2.C3.A4.C5.A6.D7.B8.C9.D10.B二、1.轉(zhuǎn)換電路2.溫差3.惠斯登4.電荷5.霍爾元件厚度6.無源7.易燃氣體8.電容式9.非功能型10.引用誤差三、1.按被測物理量分類，如溫度傳感器、壓力傳感器等；按工作原理分類，如應(yīng)變式、壓電式等；按輸出信號類型分類，如模擬傳感器、數(shù)字傳感器；按能量轉(zhuǎn)換關(guān)系分類，如有源傳感器、無源傳感器；按是否接觸被測量分類，如接觸式傳感器、非接觸式傳感器。2.應(yīng)變片由敏感柵、基底、覆蓋層和引線等部分組成。當應(yīng)變片受到外力作用時，敏感柵的幾何尺寸發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化。通過測量電阻值的變化，就可以得到應(yīng)變的大小。四、兩片壓電陶瓷片并聯(lián)，總壓電常數(shù)K=2×200×10^-12C/N=400×10^-12C/N。根據(jù)壓電式傳感器的輸出電壓公式U=KF/A，可得F=UA/K。其中A=10×10^-4m2，U=2V，K=400×10^-12C/N，代入計算得F=2×10×10^-4/(400×10^-12)=500N。五、系統(tǒng)框圖：光源-光電傳感器-信號處理電路-控制器-執(zhí)行機構(gòu)。