2025年大学（物联网工程）传感器原理及应用综合测试卷及解析

2025年大学（物联网工程）传感器原理及应用综合测试卷及解析

（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，共40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.以下哪种传感器不是基于电磁感应原理工作的？A.电感式传感器B.磁电式传感器C.霍尔传感器D.应变片式传感器2.传感器的静态特性指标不包括以下哪一项？A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性3.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.两热电极材料不同，两接点温度相同C.两热电极材料相同，两接点温度不同D.两热电极材料不同，两接点温度不同4.下列属于有源传感器的是（）。A.电阻应变片B.压电式传感器C.电感式传感器D.电容式传感器5.半导体气敏传感器主要用于检测（）。A.温度B.湿度C.气体浓度D.压力6.光纤传感器利用光纤的（）来感知外界物理量的变化。A.光学特性B.电学特性C.热学特性D.力学特性7.应变片式传感器测量应变时，其电阻变化主要是由（）引起的。A.长度变化B.横截面积变化C.电阻率变化D.温度变化8.霍尔传感器能够测量（）。A.电流B.电压C..磁场D.以上都是9.压电式传感器通常用来测量（）。A.静态力B.动态力C.压力D.拉力10.超声波传感器是利用（）来检测目标物的距离。A.超声波的反射B.超声波的折射C.超声波的衍射D.超声波的干涉11.传感器的分辨率是指（）。A..传感器能够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.传感器在规定条件下，输出量的变化与引起此变化的输入量变化之比D.传感器在多次测量中，输出值的分散程度12.下列哪种传感器常用于汽车的防抱死制动系统（ABS）？A.加速度传感器B.温度传感器C.湿度传感器D.气体传感器13.光电传感器利用（）来检测物体的有无或状态变化。A.光的反射B.光的折射C.光的吸收D.以上都是14.热敏电阻的阻值随温度变化的特性可分为（）。A.正温度系数和负温度系数B.线性和非线性C.热敏和光敏D.高温和低温15.传感器的迟滞现象是指（）。A.传感器在正反行程中输出输入特性曲线不重合的现象B.传感器输出信号随时间变化的现象C.传感器在不同环境条件下输出特性变化的现象D.传感器输出信号与输入信号不成比例的现象16.电容式传感器可用于测量（）。A.位移B.压力C.液位D.以上都是17.智能传感器是指（）。A.能够自动检测的传感器B.能够自动处理数据的传感器C.带有微处理器，具有信息处理功能的传感器D.能够实现智能化控制的传感器18.传感器的零点输出是指（）。A.输入为零时传感器的输出值B.传感器输出的最小值C.传感器输出的最大值D.传感器在额定工作条件下的输出值19.下列哪种传感器可用于检测人体的心率？A.压力传感器B.光电传感器C.加速度传感器D.温度传感器20.传感器的动态特性主要描述传感器对（）的响应特性。A.静态信号B.动态信号C.随机信号D.周期信号第II卷（非选择题共60分）（总共3题，每题10分，答题要求）答题要求：请将答案写在相应位置，要求书写规范、条理清晰。21.简述传感器的定义、组成及分类。22.说明应变片式传感器测量应变的原理，并分析其优缺点。23.阐述光纤传感器的工作原理及特点。（总共2题，每题15分，答题要求）答题要求：根据题目所给材料，结合所学知识进行分析解答，答案要有理有据，逻辑清晰。材料：在工业自动化生产中，需要对生产线上的温度进行精确测量和控制。现使用了一种热电偶传感器来监测温度。该热电偶由两种不同的金属材料组成，当两端温度不同时会产生热电势。24.请分析热电偶传感器在该工业自动化生产中的工作过程。若测量得到热电势为E，已知热电偶的热电势与温度的关系为E=aT+b（其中a、b为常数），如何根据热电势计算出当前温度？材料：某智能家居系统中，使用了超声波传感器来检测房间内物体的距离，以实现自动避障功能。超声波传感器发出超声波信号，当遇到物体时会反射回来，传感器接收到反射信号后计算出物体的距离。25.说明超声波传感器在智能家居系统中的工作原理及如何根据接收到反射信号的时间计算物体距离。若接收到反射信号的时间为t，已知超声波在空气中的传播速度为v，写出物体距离的计算公式。答案：1.D2.C3.D4.B5.C6.A7.C8.D9.B10.A11.A12.A13.D14.A15.A16.D17.C18.A19.B20.B21.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信号的器件或装置。组成：敏感元件、转换元件、转换电路等。分类：按工作原理分有电阻式、电容式、电感式等；按被测量分有温度传感器、压力传感器、位移传感器等；按能量关系分有无源传感器、有源传感器。22.应变片式传感器测量应变原理：当应变片受到外力作用产生应变时，其电阻会发生变化，通过测量电阻变化来测量应变。优点：精度高；缺点：应变片易损坏，对环境要求较高。23.光纤传感器工作原理：利用光纤的光学特性感知外界物理量变化，如通过测量光的强度、相位、频率等变化来检测被测量。特点：抗电磁干扰能力强、灵敏度高、耐腐蚀等。24.工作过程：热电偶两端温度不同产生热电势，通过测量热电势来反映温度。由E=aT+b可得T=(E-b