2025年高職電子技術(shù)應(yīng)用（傳感器檢測）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。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種傳感器不屬于溫度傳感器？（）A.熱電偶B.熱敏電阻C.應(yīng)變片D.鉑電阻2.傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（）A.線性度越好B.遲滯越小C.分辨力越高D.重復性越好3.霍爾傳感器是基于（）原理工作的。A.電磁感應(yīng)B.霍爾效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.光電效應(yīng)4.應(yīng)變片在測量應(yīng)變時，其電阻變化主要是由（）引起的。A.溫度變化B.壓力變化C.應(yīng)變導致的幾何尺寸變化D.光照變化5.電容式傳感器可用于測量（）A.壓力B.溫度C.速度D.以上都可以6.壓電式傳感器通常用于測量（）A.靜態(tài)力B.動態(tài)力C.溫度D.流量7.超聲波傳感器利用超聲波的（）特性來檢測目標。A.折射B.反射C.衍射D.干涉8.光電傳感器中，利用光電流來檢測光信號的是（）A.光敏電阻B.光電池C.光敏二極管D.光敏三極管9.傳感器的靜態(tài)特性指標不包括（）A.線性度B.響應(yīng)時間C.靈敏度D.重復性10.下列哪種傳感器屬于數(shù)字式傳感器？（）A.電位器式傳感器B.光柵尺C.應(yīng)變片D.電容式傳感器11.傳感器的輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系曲線稱為（）A.校準曲線B.擬合曲線C.特性曲線D.標定曲線12.用于測量位移的傳感器有（）A.光纖傳感器B.磁電式傳感器C.超聲波傳感器D.以上都是13.傳感器的零點輸出與滿量程輸出之比稱為（）A.靈敏度B.線性度C.遲滯D.零位輸出14.金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)主要取決于（）A.材料的電阻率B.材料的泊松比C.材料的彈性模量D.以上都是15.電容式傳感器的電容變化量與下列哪個因素無關(guān)？（）A.極板間距離B.極板面積C.介質(zhì)介電常數(shù)D.溫度16.壓電式傳感器的前置放大器有（）兩種形式。A.電壓放大器和電荷放大器B.電流放大器和功率放大器C.電壓放大器和電流放大器D.電荷放大器和功率放大器17.超聲波傳感器的工作頻率越高，其（）A.檢測距離越遠B.檢測精度越高C.對環(huán)境適應(yīng)性越強D.能量損耗越小18.光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小19.傳感器的動態(tài)特性主要指標有（）A.上升時間、響應(yīng)時間、超調(diào)量B.線性度、靈敏度、重復性C.遲滯、零點輸出、滿量程輸出D.分辨力、閾值、死區(qū)20.下列傳感器中，能測量氣體成分的是（）A.氣敏傳感器B.濕敏傳感器C.磁敏傳感器D.力敏傳感器第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，每空1分。請將正確答案填在橫線上。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.霍爾元件的靈敏度與霍爾常數(shù)成______比，與霍爾元件厚度成______比。4.應(yīng)變片的溫度補償方法主要有______補償法和______補償法。5.根據(jù)工作原理，電容式傳感器可分為變極距型、______型和______型。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡要回答問題。1.簡述傳感器的作用和分類方法。2.說明應(yīng)變片測量應(yīng)變時的工作原理。3.電容式傳感器有哪些優(yōu)點？4.簡述光電傳感器的工作原理及常見類型。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每題5分。分析以下問題。1.有一個霍爾傳感器，當外加磁場強度變化時，其輸出電壓也隨之變化。請分析輸出電壓與磁場強度之間的關(guān)系，并說明如何利用該傳感器測量磁場強度。2.一個電容式壓力傳感器，當壓力變化時，電容值發(fā)生改變。請分析電容變化量與壓力變化之間的關(guān)系，并說明如何通過測量電容變化來測量壓力。3.某應(yīng)變片在測量應(yīng)變時，發(fā)現(xiàn)其輸出信號不穩(wěn)定。請分析可能導致信號不穩(wěn)定的原因，并提出解決方法。（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(chǎn)中，常常需要對各種物理量進行精確測量和控制。例如，在一個機械加工車間，需要測量工件的尺寸精度、溫度變化以及刀具的磨損情況等。為了實現(xiàn)這些測量，采用了多種傳感器。其中，激光位移傳感器用于測量工件的尺寸，熱電偶用于測量加工過程中的溫度，而聲發(fā)射傳感器則用于監(jiān)測刀具的磨損情況。問題1：請分析激光位移傳感器測量工件尺寸的原理。（3分）問題2：說明熱電偶測量溫度的優(yōu)點和適用范圍。（4分）問題3：簡述聲發(fā)射傳感器監(jiān)測刀具磨損的工作過程。（3分）（五）設(shè)計題（共5分）答題要求：設(shè)計一個簡單的溫度測量系統(tǒng)，要求使用熱敏電阻作為溫度傳感器，通過測量熱敏電阻的阻值變化來獲取溫度信息，并將溫度值顯示在數(shù)碼管上。請畫出系統(tǒng)的原理框圖，并簡要說明各部分的作用。答案：1.C2.C3.B4.C5.D6.B7.B8.B9.B10.B11.C12.D13.D14.D15.D16.A17.B18.B19.A20.A填空題答案：1.轉(zhuǎn)換電路2.溫差3.正；反4.橋路；應(yīng)變片自補償5.變面積；變介質(zhì)簡答題答案：1.傳感器的作用是將各種被測量轉(zhuǎn)換為電信號，以便進行后續(xù)的處理、顯示和控制。分類方法有多種，按被測量分類，如溫度傳感器、壓力傳感器等；按工作原理分類，如電阻式、電容式、電感式等；按輸出信號類型分類，如模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器等。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)變片受到外力作用產(chǎn)生應(yīng)變時，敏感柵的幾何尺寸發(fā)生變化，從而導致其電阻值發(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。3.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)好、能非接觸測量、抗干擾能力強、過載能力大等。4.工作原理：利用光電器件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。常見類型有光敏電阻、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。光敏電阻受光照時阻值變化；光電池在光照下產(chǎn)生電動勢；光敏二極管和三極管在光照下產(chǎn)生光電流。分析題答案：1.霍爾傳感器輸出電壓與磁場強度成正比關(guān)系。通過測量輸出電壓，根據(jù)比例關(guān)系即可計算出磁場強度。2.電容變化量與壓力變化成正比。通過檢測電容變化，可采用電橋電路等方法將電容變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，進而測量壓力。3.可能原因：應(yīng)變片本身質(zhì)量問題、安裝不牢固、環(huán)境溫度變化、測量電路存在干擾等。解決方法：更換高質(zhì)量應(yīng)變片、確保安裝牢固、采用溫度補償措施、優(yōu)化測量電路抗干擾能力等。材料分析題答案：1.激光位移傳感器通過發(fā)射激光束并接收反射光，利用激光傳播時間或相位差來計算被測物體與傳感器之間的距離，從而得到工件尺寸。2.優(yōu)點：測量精度高、響應(yīng)速度快、可測溫度范圍廣。適用范圍：工業(yè)生產(chǎn)、科研實驗等中各種溫度測量場合。3.刀具磨損時