2025年高職（物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)）傳感器安裝調(diào)試試題及答案

（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：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種傳感器不屬于按測量原理分類的？A.應(yīng)變式傳感器B.電容式傳感器C.溫度傳感器D.壓電式傳感器2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括以下哪一項(xiàng)？A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.重復(fù)性3.對于差動變壓器式傳感器，以下說法正確的是？A.只能測量振動B.利用互感原理工作C.輸出為數(shù)字信號D.靈敏度與線圈匝數(shù)無關(guān)4.霍爾式傳感器的工作原理基于？A.電磁感應(yīng)定律B.霍爾效應(yīng)C.光電效應(yīng)D.壓阻效應(yīng)5.應(yīng)變片式傳感器在測量力時，其電阻變化主要是由什么引起的？A.溫度變化B.應(yīng)變效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.光電效應(yīng)6.電容式傳感器測量位移時，其電容量的變化與位移成？A.正比B.反比C.平方關(guān)系D.立方關(guān)系7.以下哪種傳感器常用于測量壓力？A.超聲波傳感器B.光纖傳感器C.壓電式傳感器D.磁電式傳感器8.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.傳感器輸出信號與輸入信號的比值C.傳感器在規(guī)定條件下的測量精度D.傳感器的線性工作范圍9.熱電偶傳感器產(chǎn)生熱電勢的條件不包括？A.兩熱電極材料相同B.兩熱電極的兩端溫度不同C.熱電極材料均勻D.兩熱電極焊接良好10.光電傳感器利用的是以下哪種物理現(xiàn)象？A.電磁感應(yīng)B.光電效應(yīng)C.熱電效應(yīng)D.壓阻效應(yīng)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?jiān)跈M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(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.壓電式傳感器是一種典型的______傳感器，可用于測量力、壓力、加速度等物理量。3.光纖傳感器按測量原理可分為功能型光纖傳感器和______光纖傳感器。4.超聲波傳感器的工作頻率越高，其分辨率越______。5.熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的______隨溫度變化的特性來測量溫度的。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，語言簡潔明了，條理清晰。1.簡述傳感器的作用及在物聯(lián)網(wǎng)中的地位。（5分）2.說明應(yīng)變片式傳感器測量應(yīng)變的基本原理。（5分）3.電容式傳感器有哪些優(yōu)點(diǎn)？（5分）4.簡述霍爾式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。（5分）四、分析題（共20分）答題要求：閱讀材料，分析問題，結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行解答。材料：有一個基于應(yīng)變片式傳感器的測力系統(tǒng)，當(dāng)施加力F時，應(yīng)變片電阻發(fā)生變化，通過測量電阻變化來計(jì)算力的大小。已知應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)為K，初始電阻為R?，在力F作用下電阻變?yōu)镽。問題：1.推導(dǎo)力F與電阻變化量ΔR之間的關(guān)系。（10分）2.若要提高該測力系統(tǒng)的靈敏度，可采取哪些措施？（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)一個合理的傳感器應(yīng)用方案。設(shè)計(jì)一個利用超聲波傳感器檢測物體距離的系統(tǒng)，要求：1.簡述系統(tǒng)的工作原理。（5分）2.畫出系統(tǒng)的組成框圖，并說明各部分的作用。（10分）3.說明如何提高系統(tǒng)測量距離的精度。（5分）答案：第I卷答案1.C2.C3.B4.B5.B6.A7.C8.A9.A10.B第II卷答案二、填空題答案1.轉(zhuǎn)換電路2.有源3.非功能型4.高5.電阻值三、簡答題答案1.傳感器的作用是感受被測量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號。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)實(shí)現(xiàn)物物相連的基礎(chǔ)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用提供原始數(shù)據(jù)。2.應(yīng)變片式傳感器測量應(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，其電阻值會發(fā)生變化，通過測量電阻變化量，利用應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)，就可以計(jì)算出應(yīng)變的大小。3.電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)有：靈敏度高、分辨率高、能測量多種物理量、動態(tài)響應(yīng)特性好、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等。4.霍爾式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域包括：測量磁場強(qiáng)度、電流檢測、位移測量、壓力測量、轉(zhuǎn)速測量等，在汽車、工業(yè)自動化、儀器儀表等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。四、分析題答案1.根據(jù)應(yīng)變片電阻變化公式ΔR=R?Kε，其中ε為應(yīng)變，而應(yīng)變ε=F/(EA)（E為材料彈性模量，A為應(yīng)變片橫截面積），可得F=(EAΔR)/(KR?)。2.提高該測力系統(tǒng)靈敏度的措施有：選用靈敏度系數(shù)K更大的應(yīng)變片；增大應(yīng)變片的橫截面積A；減小應(yīng)變片的初始電阻R?；采用更精密的測量電路來準(zhǔn)確測量電阻變化量等。五、設(shè)計(jì)題答案1.系統(tǒng)工作原理：超聲波傳感器向物體發(fā)射超聲波信號，超聲波遇到物體后反射回來，傳感器接收到反射波，通過測量發(fā)射波與反射波的時間差，利用聲速公式計(jì)算出物體與傳感器之間的距離。2.系統(tǒng)組成框圖：包括超聲波發(fā)射電路、超聲波傳感器、超聲波接收電路、信號處理電路、顯示電路。超聲波發(fā)射電路產(chǎn)生高頻電信號驅(qū)動超聲波傳感器發(fā)射超聲波；超聲波傳感器負(fù)責(zé)發(fā)射和接收超聲波；超聲波接收電路將接收到的超聲波信號轉(zhuǎn)換為電信號；信號處理電路對電信號進(jìn)行放大