2025年大學(xué)本科三年級(jí)（自動(dòng)化）傳感器技術(shù)綜合試題及答案

（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）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案填寫在相應(yīng)位置。1.以下哪種傳感器不屬于基于物理效應(yīng)的傳感器？A.應(yīng)變片傳感器B.霍爾傳感器C.光纖傳感器D.氣敏傳感器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.響應(yīng)時(shí)間C.重復(fù)性D.零點(diǎn)輸出3.某溫度傳感器的測(cè)量范圍是0-100℃，其靈敏度為2mV/℃，當(dāng)輸入溫度為50℃時(shí)，輸出電壓為A.50mVB.100mVC.150mVD.200mV4.下列關(guān)于傳感器的說法，錯(cuò)誤的是A.傳感器是獲取信息的關(guān)鍵部件B.傳感器的精度越高越好C.傳感器的輸出信號(hào)可以是電信號(hào)、光信號(hào)等D.傳感器需要與后續(xù)處理電路配合使用5.電容式傳感器常用于測(cè)量A.壓力B.溫度C.流量D.以上都是6.壓電式傳感器適合測(cè)量A.靜態(tài)力B.動(dòng)態(tài)力C.恒力D.任意力第II卷（非選擇題共70分）（共2題，每題10分）7.簡述傳感器的定義和組成部分。8.說明傳感器線性度的概念及重要性。（共2題，每題15分）9.現(xiàn)有一個(gè)電阻應(yīng)變片，其靈敏度系數(shù)K=2，初始電阻R0=120Ω。當(dāng)受到應(yīng)變時(shí)，電阻變化量ΔR=1.2Ω，求此時(shí)的應(yīng)變?chǔ)攀嵌嗌伲?0.某電感式傳感器，原線圈電感L0=10mH，互感系數(shù)M=5mH，副線圈電阻R=10Ω。當(dāng)原線圈電流變化率di/dt=2A/s時(shí)，求副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2和輸出電流I2。（共2題，每題20分）11.材料：在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，需要對(duì)生產(chǎn)的零件尺寸進(jìn)行精確測(cè)量?，F(xiàn)有一個(gè)位移傳感器，其輸出信號(hào)與位移成正比。問題：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于該位移傳感器的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)，簡述測(cè)量原理和測(cè)量步驟。12.材料：在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)測(cè)中，需要實(shí)時(shí)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、壓力等參數(shù)。問題：請(qǐng)選擇合適的傳感器來測(cè)量這些參數(shù)，并說明選擇的理由。同時(shí)，簡述如何將傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。答案：1.D2.B3.B4.B5.D6.B7.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。組成部分包括敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路等。8.線性度是指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間保持線性關(guān)系的程度。重要性在于保證傳感器輸出能準(zhǔn)確反映被測(cè)量變化，便于后續(xù)處理和應(yīng)用，提高測(cè)量精度和可靠性。9.根據(jù)公式ΔR=R0Kε，可得ε=ΔR/(R0K)=1.2/(120×2)=0.005。10.副線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=Mdi/dt=5×10^(-3)×2=0.01V；輸出電流I2=E2/R=0.01/10=0.001A。11.測(cè)量原理：利用位移傳感器測(cè)量零件尺寸變化對(duì)應(yīng)的位移，通過傳感器輸出信號(hào)與位移的正比關(guān)系得到尺寸信息。測(cè)量步驟：將位移傳感器安裝在合適位置，使傳感器觸頭與零件接觸，當(dāng)零件尺寸變化時(shí)，傳感器輸出信號(hào)，采集并處理信號(hào)得到零件尺寸。12.測(cè)量溫度可選用熱電偶傳感器，理由是能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫環(huán)境且測(cè)量精度較高。測(cè)量壓力可選用壓阻式壓