2025年中職傳感器技術（技術應用）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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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.以下哪種傳感器不是基于物理效應的？A.應變片傳感器B.氣敏傳感器C.熱電偶傳感器D.壓電傳感器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.響應時間D.重復性3.用于測量壓力的傳感器是A.光電傳感器B.霍爾傳感器C.壓阻式傳感器D.光纖傳感器4.傳感器的輸出信號調理電路不包括A.放大電路B.濾波電路C.反饋電路D.線性化電路5.應變片傳感器測量應變時，其電阻變化主要是因為A.溫度變化B.應變引起的幾何尺寸變化C.材料特性改變D.壓力變化6.以下哪種傳感器常用于汽車的速度測量？A.超聲波傳感器B.磁電式傳感器C.光纖傳感器D.紅外傳感器7.傳感器的靈敏度是指A.輸出量與輸入量之比B.輸入量變化引起輸出量變化的大小C.輸出量的變化率D.輸入量的變化范圍8.下列屬于數字式傳感器的是A.電位器式傳感器B.光柵傳感器C.電容式傳感器D.電感式傳感器9.傳感器的零點輸出不為零，且當輸入量為零時輸出隨時間作緩慢變化，這種現象稱為A.遲滯B.零點輸出C.溫漂D.零點漂移10.用于檢測氣體濃度的傳感器是A.濕敏傳感器B.氣敏傳感器C.磁敏傳感器D.力敏傳感器11.光纖傳感器利用了光纖的什么特性來實現傳感功能？A.光學反射B.光學折射C.光學干涉D.以上都是12.應變片傳感器的敏感柵材料通常不包括A.金屬B.半導體C.陶瓷D.塑料13.傳感器的動態(tài)特性主要指標不包括A.上升時間B.超調量C.線性度D.固有頻率14.以下哪種傳感器可用于測量物體的位移？A.電感式傳感器B.熱敏電阻傳感器C.磁敏傳感器D.聲敏傳感器15.霍爾傳感器是基于什么效應工作的？A.光電效應B.電磁感應效應C.霍爾效應D.壓電效應16.傳感器的分辨率是指A.傳感器能檢測到的最小輸入變化量B.傳感器輸出的最小變化量C.傳感器的測量精度D.傳感器的線性范圍17.用于測量溫度的熱電偶傳感器，其工作原理是基于A.熱電效應B.光電效應C.壓阻效應D.霍爾效應18.以下哪種傳感器常用于工業(yè)自動化中的位置檢測？A.超聲波傳感器B.光纖傳感器C.磁電式傳感器D.以上都有可能19.傳感器的遲滯現象是指A.正反行程輸出特性不一致B.輸出信號隨時間變化C.輸入輸出關系呈非線性D.零點輸出不穩(wěn)定20.氣敏傳感器的敏感材料一般是A.金屬氧化物B.半導體材料C.高分子材料D.陶瓷材料第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請在橫線上填寫正確答案。1.傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件、轉換元件和______組成。2.壓電式傳感器是基于______效應工作的，常用于測量力、壓力等物理量。3.電容式傳感器的電容量變化與______、______、______等因素有關。4.傳感器的線性度是指傳感器輸出與輸入之間保持______關系的程度。5.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。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述傳感器的作用和分類。2.說明應變片傳感器測量應變的基本原理。3.什么是傳感器的靜態(tài)特性？列舉幾個主要的靜態(tài)特性指標。4.簡述霍爾傳感器的工作原理及應用。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。分析問題并作答。1.有一個電容式傳感器，當被測對象變化時，電容值發(fā)生了變化。請分析電容值變化可能會對傳感器輸出產生什么影響？2.某傳感器在測量過程中出現了零點漂移現象，試分析可能導致零點漂移的原因有哪些？3.對于一個基于電磁感應原理的磁電式傳感器，當磁場強度變化時，傳感器輸出會如何變化？請分析其原理。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在工業(yè)自動化生產線上，需要對零件的尺寸進行精確測量以便進行質量控制?，F采用激光位移傳感器來測量零件的厚度。激光位移傳感器通過發(fā)射激光束并接收反射光來測量距離，其測量精度可達±0.01mm。在測量過程中，傳感器將測量到的距離數據傳輸給控制系統，控制系統根據預設的零件厚度標準值進行比較判斷，如果測量值超出標準范圍，則發(fā)出警報信號。1.請分析激光位移傳感器在該應用中的工作原理。（5分）2.說明該測量系統中，傳感器數據傳輸和控制系統判斷的作用。（5分）（五）設計題（共5分）答題要求：設計一個簡單的溫度測量系統，要求使用熱電偶傳感器、放大器、A/D轉換器和微控制器。簡述各部分的作用及相互連接方式。答案：第I卷選擇題答案：1.B2.C3.C4.C5.B6.B7.A8.B9.D10.B11.D12.D13.C14.A15.C16.A17.A18.D19.A20.A第II卷答案：（一）填空題答案：1.轉換電路2.壓電3.極板間距離、極板面積、介質介電常數4.線性5.非功能型（二）簡答題答案：1.傳感器的作用是感受被測量并轉換成可用輸出信號。分類：按工作原理分有物理型、化學型、生物型等；按被測量分有力敏、熱敏、光敏等；按輸出信號類型分有模擬式、數字式。2.應變片傳感器由敏感柵、基底、覆蓋層和引線等部分組成。當應變片受到應變時，敏感柵的幾何尺寸發(fā)生變化，導致其電阻值改變，通過測量電阻變化來測量應變。3.傳感器的靜態(tài)特性是指傳感器在被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出與輸入關系。主要指標有線性度、靈敏度、遲滯、重復性、零點輸出、滿量程輸出、分辨率等。4.霍爾傳感器基于霍爾效應工作，當電流通過放在磁場中的半導體薄片且電流方向與磁場方向垂直時，在垂直于電流和磁場的方向上會產生電動勢。應用于測量磁場、電流、位移、壓力等。（三）分析題答案：1.電容變化會導致傳感器輸出電壓或電流變化。若電容增大，對于容抗型傳感器，輸出電壓可能減小；對于容感型傳感器，輸出電流可能變化。從而影響后續(xù)電路對信號的處理和判斷。2.零點漂移原因可能有溫度變化影響傳感器內部元件特性；電源電壓波動；傳感器自身老化；外界電磁場干擾等。3.當磁場強度變化時，磁電式傳感器的感應電動勢會變化。根據電磁感應定律，感應電動勢與磁場強度變化率、線圈匝數等有關。磁場強度增大或減小，感應電動勢相應增大或減小。（四）材料分析題答案：1.激光位移傳感器發(fā)射激光束，經零件表面反射后被傳感器接收。根據激光發(fā)射與接收的時間差或相位差來計算距離，從而得到零件厚度。2.傳感器數據傳輸將測量到的距離數據準確傳送給控制系統?？刂葡到y根據預設標準值比較判斷，若超出范圍發(fā)出警報，保證零件尺寸符