2025 年大学测控技术与仪器（测控技术）试题及答案

2025年大学测控技术与仪器（测控技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种传感器不属于光电式传感器？（）A.光敏电阻B.光电二极管C.热电偶D.光电池2.测量系统的静态特性不包括以下哪一项？（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性3.下列关于PID控制的说法，错误的是（）A.由比例、积分、微分控制组成B.积分作用可消除系统稳态误差C.微分作用能加快系统响应速度D.比例系数越大，系统稳定性越好4.以下哪种信号调理电路可用于将传感器输出的微弱信号放大？（）A.滤波电路B.放大电路C.调制解调电路D.电桥电路5.对于一个一阶测量系统，其时间常数越小，则系统的（）A.响应越慢B.响应越快C.精度越低D.线性度越差6.以下哪种仪器可用于测量物体的温度分布？（）A.万用表B.示波器C.热成像仪D.逻辑分析仪7.传感器的分辨率是指（）A.传感器能检测到的最小输入变化量B.传感器输出信号与输入信号的比值C.传感器的测量范围D.传感器的精度8.以下哪种控制算法适用于具有较大惯性和延迟的系统？（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制9.测量系统的动态特性主要取决于（）A.传感器的特性B.信号调理电路的特性C.显示记录装置的特性D.以上三者10.以下哪种传感器可用于测量压力？（）A.应变片B.超声波传感器C.光纤传感器D.霍尔传感器二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选得2分，选错不得分）1.以下属于传感器的组成部分的有（）A.敏感元件B.转换元件C.测量电路D.显示装置2.测量误差按性质可分为（）A.系统误差B.随机误差C.粗大误差D.相对误差3.以下哪些是常用的信号调理方法？（）A.放大B.滤波C.调制解调D.线性化4.以下关于数字信号处理的说法正确的有（）A.提高信号的抗干扰能力B.方便进行复杂的信号分析C.可实现信号的实时处理D.处理速度比模拟信号处理慢5.以下哪些仪器可用于信号的采集与处理？（）A.数据采集卡B.示波器C.频谱分析仪D.逻辑分析仪三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，在括号内打“√”或“×”）1.传感器的精度越高，其分辨率一定越高。（）2.测量系统的线性度越好，测量结果越准确。（）3.PID控制中，积分时间常数越大，积分作用越强。（）4.信号调理电路只能对模拟信号进行处理。（）5.一阶测量系统的输出能完全跟踪输入信号的变化。（）6.热电阻传感器的阻值随温度升高而增大。（）7.测量误差是不可避免的。（）8.数字信号比模拟信号更容易受到干扰。（）9.传感器的灵敏度越高，测量范围越大。（）10.示波器可用于观察信号的波形、频率、幅度等参数。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述传感器的分类方法，并举例说明。2.说明PID控制的原理及各参数对系统性能的影响。3.测量系统的静态特性和动态特性分别包括哪些指标？各指标的含义是什么？五、综合题（总共2题，每题15分，请详细解答下列问题）1.设计一个简单的温度测量系统，说明系统的组成部分、工作原理及各部分的作用。2.已知某测量系统的传递函数为\(H(s)=\frac{10}{2s+1}\)，输入信号为\(x(t)=5\sin(3t)\)，求系统的稳态输出\(y(t)\)。答案：一、选择题1.C2.C3.D4.B5.B6.C7.A8.B9.D10.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题1.传感器分类方法有多种，按被测物理量分，如温度传感器、压力传感器等；按工作原理分，如电阻式、电容式、电感式等；按信号转换特征分，如模拟式、数字式传感器。举例略。2.PID控制原理：根据给定值与实际输出值的偏差，利用比例、积分、微分作用进行控制。比例系数影响系统响应速度和稳定性；积分作用消除稳态误差；微分作用加快系统响应速度，减小超调量。3.静态特性指标：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、零点输出、满量程输出等。线性度指输出与输入的线性程度；灵敏度是输出变化与输入变化的比值等。动态特性指标：响应时间、上升时间、峰值时间、超调量、衰减比等。响应时间指系统输出达到稳态值规定范围所需时间等。五、综合题1.温度测量系统组成：温度传感器（如热电偶）、信号调理电路（放大、滤波等）、显示装置（如数字温度计）。工作原理：热电偶将温度转换为电信号，信号调理电路放大并处理信号，显示装置显示温度值。温度传感器感受温度变化产生电信号，信号调理电路保证信号质量，显示装置直观呈现温度。2.首先对输入信号\(x(t)=5\sin(3t)\)进行拉氏变换得\(X(s)=\frac{15}{s^{2}+9}\)。系统传递函数\(H(s)=\f