2025年高职第一学年（物联网应用技术）传感器原理及应用测试题及答案

2025年高职第一学年（物联网应用技术）传感器原理及应用测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.传感器能够感知的被测量主要包括物理量、化学量和（）。A.生物量B.电量C.热流量D.机械量2.传感器的静态特性指标不包括（）。A.线性度B.固有频率C.迟滞D.重复性3.下列属于传感器动态特性指标的是（）。A.灵敏度B.分辨率C.响应特性D.零点输出4.应变片式电阻传感器的工作原理是基于（）。A.应变效应B.压阻效应C.热阻效应D.光电效应5.金属应变片的灵敏系数主要受（）影响。A.材料几何尺寸变化B.材料电阻率变化C.泊松效应D.温度6.半导体应变片的灵敏系数比金属应变片（）。A.小B.大C.相同D.不确定7.压阻式传感器的核心是（）。A.应变片B.PN结C.压敏电阻D.电容8.电容式传感器的优点不包括（）。A.温度稳定性好B.结构简单C.动态响应快D.灵敏度高9.变极距型电容式传感器的输出特性是（）。A.线性B.非线性C.先线性后非线性D.先非线性后线性10.变面积型电容式传感器常用于测量（）。A.压力B.位移C.加速度D.液位11.差动变压器式传感器属于（）传感器。A.电感式B.电容式C.电阻式D.压电式12.差动变压器式传感器的输出是（）。A.直流电信号B.交流电信号C.脉冲信号D.数字信号13.电涡流式传感器的原理基于（）。A.电磁感应原理B.光电效应C.压阻效应D.应变效应14.霍尔式传感器是基于（）效应工作的。A.压电B.光电C.电磁D.霍尔15.热电偶传感器的工作原理是基于（）。A.热电效应B.光电效应C.压阻效应D.应变效应16.热电阻传感器的阻值随温度的升高而（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小17.热敏电阻按温度系数可分为正温度系数、负温度系数和（）热敏电阻。A.临界温度系数B.线性温度系数C.非线性温度系数D.零温度系数18.光电式传感器是基于（）原理工作的。A.光电效应B.电磁感应C.热电效应D.压阻效应19.光纤传感器利用光纤的（）实现传感功能。A.传光特性B.传电特性C.传声特性D.传热特性20.超声波传感器利用超声波的（）来检测目标。A.反射B.折射C.衍射D.干涉第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述传感器的定义及组成部分。22.（10分）说明应变片式电阻传感器的测量电路有哪些，并简述其工作原理。23.（10分）阐述电容式传感器的分类及各自的特点。24.（15分）材料：某温度控制系统采用热电偶作为温度传感器。已知热电偶的热电势与温度的关系为E(t,t0)=at+bt²（a、b为常数）。在实际测量中，当冷端温度t0=20℃时，测得热电势E=15mV。当热端温度升高到某一值时，热电势变为E'=25mV。假设冷端温度不变，求此时热端的温度。25.（15分）材料：有一电涡流式位移传感器用于测量某物体的位移。已知传感器的灵敏度为2mV/mm，当测量该物体位移时得到输出电压为5mV。求该物体的位移量。答案：1.A2.B3.C4.A5.C6.B7.C8.A9.B10.B11.A12.B13.A14.D15.A16.A17.A18.A19.A20.A21.传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。组成部分包括敏感元件、转换元件、转换电路。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量；转换元件将敏感元件输出的物理量转换为电信号；转换电路将转换元件输出的电信号进行进一步处理，如放大、滤波等，以获得便于显示、记录、控制的有用电信号。22.测量电路有单臂电桥、差动电桥。单臂电桥工作原理：当应变片受力发生电阻变化时，电桥平衡被打破，输出一个与应变片电阻变化成比例的电压信号。差动电桥工作原理：利用两个应变片，一个受拉电阻增大，一个受压电阻减小，接入电桥相邻桥臂，使电桥输出电压灵敏度提高一倍，且能减小非线性误差。23.电容式传感器分类及特点：变极距型，灵敏度高，但非线性严重；变面积型，输出特性线性，常用于测量位移等；变介质型，常用于测量液位、厚度等，受介质影响较大。24.首先根据已知条件可得：15=a×t+b×t²（t为热端温度），25=a×t'+b×t'²（t'为变化后的热端温度），且t0=20℃不变。由15=a×t+b×t²可得a=(15-b×t²)/t。将其代入25=a×t'+b×t'²中，经过一系列计算可得t'的值。（具体计算过程：由15=a×t+b×t²可得a=15/t-b×t，代入25=a×t'+b×t'²得25=(15/t-b×t)×t'+b×t'²，化简得25=15t'/t-b×t×t'+