2025年高職（物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)）傳感器調(diào)試技術(shù)綜合測(cè)試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共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。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.應(yīng)變片式傳感器2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括以下哪一項(xiàng)？A.線(xiàn)性度B.靈敏度C.響應(yīng)時(shí)間D.重復(fù)性3.某溫度傳感器的測(cè)量范圍是0-100℃，其精度為±0.5%，則該傳感器在測(cè)量50℃時(shí)的最大誤差為？A.±0.25℃B.±0.5℃C.±1℃D.±5℃4.壓電式傳感器常用于測(cè)量以下哪種物理量？A.壓力B.溫度C.流量D.速度5.下列關(guān)于傳感器零點(diǎn)輸出的說(shuō)法正確的是？A.零點(diǎn)輸出一定為零B.零點(diǎn)輸出是傳感器在被測(cè)量為零時(shí)的輸出值C.零點(diǎn)輸出與傳感器的精度無(wú)關(guān)D.零點(diǎn)輸出只在傳感器剛上電時(shí)出現(xiàn)6.電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)不包括？A.靈敏度高B.動(dòng)態(tài)響應(yīng)好C.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D.抗干擾能力強(qiáng)7.傳感器的分辨率是指？A.傳感器能夠檢測(cè)到的最小輸入變化量B.傳感器輸出信號(hào)的最大變化量C.傳感器測(cè)量范圍的最大值與最小值之差D.傳感器在不同環(huán)境下的測(cè)量誤差范圍8.用于測(cè)量氣體濃度的傳感器是？A.氣敏傳感器B.濕敏傳感器C.光敏傳感器D.熱敏傳感器9.某傳感器的靈敏度為2mV/℃，當(dāng)溫度變化5℃時(shí)，其輸出電壓變化為？A.2mVB.5mVC.10mVD.20mV10.以下哪種傳感器屬于有源傳感器？A.電阻應(yīng)變片B.熱電偶C.壓電陶瓷D.光電池第II卷（非選擇題共70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(qǐng)?jiān)跈M線(xiàn)上填寫(xiě)正確答案。1.傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由______、______和______組成。2.按照傳感器的工作原理分類(lèi)，可分為_(kāi)_____、______、______、______等多種類(lèi)型。3.傳感器的線(xiàn)性度是指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間的______程度，理想的線(xiàn)性度是輸出與輸入呈______關(guān)系。4.應(yīng)變片式傳感器是利用______材料的______效應(yīng)來(lái)測(cè)量應(yīng)變的。5.霍爾傳感器是基于______效應(yīng)工作的，可用于測(cè)量______、______等物理量。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)述傳感器的作用及在物聯(lián)網(wǎng)中的地位。（5分）2.說(shuō)明傳感器靜態(tài)特性中靈敏度和重復(fù)性的含義。（5分）3.電容式傳感器有哪些類(lèi)型？各有什么特點(diǎn)？（5分）4.使用傳感器時(shí)，如何進(jìn)行零點(diǎn)和滿(mǎn)量程校準(zhǔn)？（5分）四、分析題（共20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問(wèn)題。材料：有一個(gè)基于壓電式傳感器的壓力測(cè)量系統(tǒng)，其壓電元件的靈敏度為50pC/Pa。當(dāng)測(cè)量壓力時(shí)，輸出電荷通過(guò)一個(gè)電容為1000pF的電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電荷放大器的放大倍數(shù)為100。已知該壓力測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量范圍是0-100kPa。1.當(dāng)壓力為50kPa時(shí)，電荷放大器的輸出電壓為多少？（10分）2.若該系統(tǒng)的測(cè)量誤差要求在±1%以?xún)?nèi)，在測(cè)量50kPa壓力時(shí)，允許的最大誤差壓力是多少？（10分）五、設(shè)計(jì)題（共20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)利用溫度傳感器和濕度傳感器實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，要求：1.說(shuō)明選用的溫度傳感器和濕度傳感器的類(lèi)型及型號(hào)。（5分）2.畫(huà)出系統(tǒng)的硬件組成框圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明各部分的作用。（10分）3.簡(jiǎn)述如何對(duì)采集到的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示。（5分）答案：1.D2.C3.B4.A5.B6.D7.A8.A9.C10.D1.敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路2.物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器、數(shù)字傳感器3.線(xiàn)性、線(xiàn)性4.電阻應(yīng)變、應(yīng)變5.霍爾、磁場(chǎng)、電流1.傳感器的作用是感受被測(cè)量并轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)。在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器是獲取物理世界信息的源頭，是物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵部件，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和傳輸提供基礎(chǔ)。2.靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值，反映傳感器對(duì)輸入變化的敏感程度。重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線(xiàn)不一致的程度，體現(xiàn)傳感器測(cè)量的穩(wěn)定性。3.電容式傳感器類(lèi)型有變極距型、變面積型、變介質(zhì)型；變極距型靈敏度高但測(cè)量范圍??；變面積型線(xiàn)性度好、量程較大；變介質(zhì)型常用于測(cè)量液位、厚度等。4.零點(diǎn)校準(zhǔn)：在無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，調(diào)整傳感器或測(cè)量電路，使輸出為規(guī)定的零點(diǎn)值。滿(mǎn)量程校準(zhǔn)：在輸入信號(hào)達(dá)到滿(mǎn)量程時(shí)，調(diào)整傳感器或測(cè)量電路，使輸出為規(guī)定的滿(mǎn)量程值。1.壓力為50kPa時(shí)，壓電元件輸出電荷Q=50pC/Pa×50×103Pa=2500pC。電荷放大器輸出電壓U=Q/C×100=2500pC/1000pF×100=250mV。2.測(cè)量誤差要求±1%以?xún)?nèi)，測(cè)量50kPa壓力時(shí)，允許的最大誤差壓力為50kPa×1%=0.5kPa。1.溫度傳感器選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，濕度傳感器選用SHT11濕度傳感器。2.硬件組成框圖：溫度傳感器、濕度傳感器→信號(hào)調(diào)理電路→微控制器→顯示模塊。溫度傳感器和濕度傳