2025年高职物联网应用技术（传感器应用）试题及答案

2025年高职物联网应用技术（传感器应用）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：本卷共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。请将正确答案的序号填在括号内。1.传感器能够感知的被测量不包括以下哪种？（）A.物理量B.化学量C.生物量D.电量2.以下哪种传感器属于有源传感器？（）A.应变片B.热电偶C.光电池D.压电陶瓷3.传感器的静态特性不包括（）A.线性度B.迟滞C.重复性D.响应时间4.测量范围为0-100℃的温度传感器，其量程为（）A.0℃B.100℃C.50℃D.200℃5.传感器的分辨率是指（）A.传感器能够检测到的最小被测量变化量B.传感器输出信号与输入信号的比值C.传感器在规定条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线不一致的程度D.传感器在被测量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线不一致的程度6.下列哪种传感器可用于检测气体浓度？（）A.超声波传感器B.气敏传感器C.光纤传感器D.磁敏传感器7.应变片的工作原理是基于（）A.压电效应B.压阻效应C.光电效应D.电磁感应8.霍尔传感器主要用于测量（）A.压力B.位移C.磁场D.温度9.热电偶产生热电势的条件是（）A.两热电极材料相同，两接点温度相同B.两热电极材料相同，两接点温度不同C.两热电极材料不同，两接点温度相同D.两热电极材料不同，两接点温度不同10.光电池是基于（）原理工作的。A.外光电效应B..内光电效应C.光生伏特效应D.光电导效应11.以下哪种传感器适合用于测量微小位移？（）A.电容式传感器B.电阻式传感器C.电感式传感器D.压电式传感器12.超声波传感器利用超声波的（）特性来检测目标。A.折射B.反射C.衍射D.干涉13.传感器的线性度是指（）A..输出与输入成比例关系的程度B.输出信号的稳定性C.输入信号的变化范围D.传感器的精度14.测量压力的传感器通常不包括（）A.应变式压力传感器B.压阻式压力传感器C.磁电式压力传感器D.压电式压力传感器15.光纤传感器的优点不包括（）A.抗电磁干扰B.高灵敏度C..可用于恶劣环境D.成本低16.以下哪种传感器常用于汽车电子中的速度测量？（）A.加速度传感器B.转速传感器C.流量传感器D.液位传感器17.气敏传感器的敏感材料通常是（）A.金属氧化物B.半导体材料C.高分子材料D.陶瓷材料18.传感器的零点输出是指（）A.输入为零时的输出值B.输出的最小值C.输入为最大值时的输出值D.输出的平均值19.用于检测人体生理信号的传感器属于（）A.物理传感器B.化学传感器C.生物传感器D.智能传感器20.以下哪种传感器不属于数字式传感器？（）A.编码器B.光栅尺C.应变片D.数字式压力传感器第II卷（非选择题，共60分）答题要求：请将答案写在试卷相应位置，书写要工整、清晰。填空题（每题2分，共10分）1.传感器一般由敏感元件、转换元件和______组成。2.传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出变化量与______变化量的比值。3.热电阻的阻值随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）。4.压电式传感器是基于______效应工作的。5.传感器的迟滞是指传感器在正反行程期间，输出-输入特性曲线的______程度。简答题（每题5分，共20分）1.简述传感器的作用。2.什么是传感器的精度？3.说明电容式传感器的分类及特点。4.简述光电传感器的工作原理及应用场景。分析题（每题10分，共20分）1.有一个应变片，其灵敏度为2，当受到100με的应变时，输出电压为5V。已知应变片的初始电阻为120Ω，求其电阻变化量。若将该应变片接入一个电桥电路，电桥电源电压为10V，求电桥输出电压。2.某温度传感器的输出特性曲线如下：当温度为20℃时，输出电压为2V；当温度为40℃时，输出电压为4V；当温度为60℃时，输出电压为6V。假设该传感器的线性度较好，求其灵敏度，并预测当温度为80℃时的输出电压。设计题（10分）设计一个基于传感器的智能家居系统，要求能够检测室内温度（范围0-50℃）、湿度（范围20%-80%）、光照强度（范围0-10000lux），并根据检测结果控制空调、加湿器、窗帘等设备。请说明系统的组成部分及工作原理。综合应用题（10分）在工业生产中，需要测量一个圆柱形物体的直径。已知该物体的直径范围在100-200mm之间，请设计一个测量方案，要求使用合适的传感器，并说明测量原理及测量过程。答案：1.D2.C3.D4.B5.A6.B7.B8.C9.D10.C11.A12.B13.A14.C15.D16.B17.A18.A19.C20.C填空题答案：1.转换电路2.输入3.增大4.压电5.不重合；简答题答案：1.传感器的作用是能够感受规定的被测量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，可将各种物理量、化学量、生物量等转换为电信号等便于处理和传输的信号。2.传感器的精度是指传感器输出值与被测量真值之间的接近程度，反映了传感器测量结果的准确程度。3.电容式传感器分为变极距型、变面积型、变介质型。特点有灵敏度高、动态响应好、适应性强、可以非接触测量等。4.光电传感器利用光电器件将光信号转换为电信号。工作原理基于光电效应。应用场景如计数、测量、位置检测、转速测量等。分析题答案：1.电阻变化量：ΔR=S×R0×ε=2×120×100×10^(-6)=24mΩ。电桥输出电压：Uo=(ΔR/R0)×E/4=(24×10^(-3)/120)×10/4=0.5V。2.灵敏度：k=(4-2)/(40-20)=0.1V/℃。当温度为80℃时，输出电压：U=k×(80-20)+2=0.1×60+2=8V。设计题答案：系统组成：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、控制器、空调、加湿器、窗帘电机等。工作原理：各传感器实时检测室内环境参数，将信号传至控制器，控制器根