2025年大學(xué)大二（自動(dòng)化）傳感器與檢測技術(shù)階段測試試題及答案

（考試時(shí)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種傳感器不屬于有源傳感器？A.應(yīng)變片B.熱電偶C.光電池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(shí)間D.重復(fù)性3.某傳感器的輸出信號為4-20mA，當(dāng)輸入量為滿量程的50%時(shí)，輸出電流為多少？A.8mAB.10mAC.12mAD.14mA4.能夠測量壓力的傳感器是？A.霍爾傳感器B.磁電式傳感器C.應(yīng)變片D.光纖傳感器5.以下關(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.傳感器的量程應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇D.傳感器的工作特性受環(huán)境影響6.哪種傳感器常用于位移測量？A.超聲波傳感器B.氣敏傳感器C.濕敏傳感器D.溫度傳感器7.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.傳感器輸出信號的變化范圍C.傳感器對不同輸入量的響應(yīng)能力D.傳感器的測量精度8.以下哪種傳感器利用了電磁感應(yīng)原理？A.電感式傳感器B.電容式傳感器C.電阻式傳感器D.壓電式傳感器9.用于檢測氣體成分的傳感器是？A.紅外傳感器B.超聲波傳感器C.氣敏傳感器D.光纖傳感器10.某傳感器的靈敏度為2mV/℃，當(dāng)溫度變化5℃時(shí)，輸出電壓變化為？A.5mVB.8mVC.10mVD.12mV第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和______組成。2.應(yīng)變片的工作原理是基于______效應(yīng)。3.熱電偶的熱電勢由______電勢和接觸電勢組成。4.電容式傳感器可分為變面積型、變極距型和______型。5.傳感器的線性度是指傳感器輸出與輸入之間保持______關(guān)系的程度。6.光纖傳感器按其工作原理可分為功能型和______型。7.超聲波傳感器的工作頻率越高，其______越小。8.霍爾傳感器是基于______效應(yīng)工作的。9.傳感器的零點(diǎn)輸出是指當(dāng)輸入量為______時(shí)的輸出值。10.氣敏傳感器主要用于檢測______的濃度。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述傳感器的作用及分類方法。2.說明應(yīng)變片測量應(yīng)變的原理及測量電路。四、分析題（每題15分，共15分）材料：有一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，采用熱電偶作為溫度傳感器。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)溫度測量值與實(shí)際值有偏差。已知熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系為E(t,t0)=a(t-t0)+b(t-t_{0})^2，其中t為被測溫度，t0為參考端溫度，a、b為常數(shù)。問題：請分析可能導(dǎo)致溫度測量偏差且與熱電偶相關(guān)的原因，并提出解決措施。五、設(shè)計(jì)題（共15分）材料：現(xiàn)需要設(shè)計(jì)一個(gè)液位測量系統(tǒng)，要求能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測量液位高度，并將液位信息轉(zhuǎn)換為電信號輸出。問題：請選擇合適的傳感器，并設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的測量電路，說明其工作原理。答案：一、選擇題1.A2.C3.C4.C5.B6.A7.A8.A9.C10.C二、填空題1.轉(zhuǎn)換電路2.應(yīng)變3.溫差4.變介質(zhì)型5.線性6.非功能型7.指向性8.霍爾9.零10.氣體三、簡答題1.傳感器的作用是獲取被測量的信息并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。分類方法有：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；按信號轉(zhuǎn)換特征分類，如有源傳感器、無源傳感器；按能量關(guān)系分類，如能量轉(zhuǎn)換型、能量控制型。2.應(yīng)變片測量應(yīng)變的原理是當(dāng)應(yīng)變片受到外力作用時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生變化。測量電路一般采用電橋電路，將應(yīng)變片接入電橋的一個(gè)橋臂，當(dāng)應(yīng)變片電阻變化時(shí)，電橋失去平衡，輸出一個(gè)與應(yīng)變片電阻變化成正比的電壓信號，通過測量該電壓信號來確定應(yīng)變大小。四、分析題可能原因：熱電偶參考端溫度不穩(wěn)定，導(dǎo)致熱電勢測量不準(zhǔn)確；熱電偶材料不均勻或受污染，影響熱電勢與溫度的關(guān)系；連接線路存在接觸不良或干擾，影響信號傳輸。解決措施：采用恒溫裝置穩(wěn)定參考端溫度；定期檢查和更換熱電偶；優(yōu)化連接線路，減少干擾，如采用屏蔽線等。五、設(shè)計(jì)題可選擇超聲波液位傳感器。測量電路：超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波信號，當(dāng)超聲波遇到液面反射回來被接收器接收。通過測量超聲波發(fā)射到接收的時(shí)間t，根據(jù)公式h=vt