2025年大学本科（物联网工程）传感器原理及应用试题及答案

2025年大学本科（物联网工程）传感器原理及应用试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）请将答案填在下列表格中（本大题共20小题，每小题2分，共40分）|题号|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|14|15|16|17|18|19|20||----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----||答案||||||||||||||||||||1.传感器的静态特性指标不包括以下哪一项？A.线性度B.迟滞C.响应时间D.重复性2.以下哪种传感器属于有源传感器？A.应变片B.热电偶C.光敏电阻D.压电陶瓷3.传感器的灵敏度是指A.输出量与输入量的比值B.输出量变化与输入量变化的比值C.输入量与输出量的比值D.输入量变化与输出量变化的比值4.下列哪种传感器可用于测量压力？A.霍尔传感器B.光纤传感器C.压阻式传感器D.超声波传感器5.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.传感器输出信号的最小变化量C.传感器测量范围的最小值D.传感器测量范围的最大值6.电容式传感器的测量原理基于A.电容的变化B.电感的变化C.电阻的变化D.电压的变化7.用于温度测量的热电阻传感器，其电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8.以下哪种传感器常用于检测物体的接近程度？A.磁电式传感器B.光电式传感器C.气敏传感器D.湿敏传感器9.传感器的零点输出是指A.输入量为零时的输出量B.输出量为零时的输入量C.测量范围的下限值对应的输出量D.测量范围的上限值对应的输出量10.压电式传感器可用于测量A.力B.温度C.湿度D.流量11.传感器的迟滞现象是指A.正反行程输出特性不一致B.输出信号随时间变化C.输入信号变化时输出信号无响应D.输出信号不稳定12.下列哪种传感器不属于物理传感器？A.红外传感器B.气体传感器C.超声波传感器D.光纤传感器13.霍尔传感器是基于什么原理工作的？A.电磁感应原理B.压电效应C.霍尔效应D.光电效应14.传感器的动态特性指标主要描述传感器对A.静态信号的响应特性B.动态信号的响应特性C.所有信号的响应特性D.随机信号的响应特性15.应变片在测量应变时，其电阻变化与应变的关系是A.线性关系B.非线性关系C.指数关系D.对数关系16.超声波传感器利用超声波的什么特性来检测物体？A.反射B.折射C.衍射D.干涉17.光纤传感器的优点不包括以下哪一项？A.抗电磁干扰B.灵敏度高C.成本低D.可用于恶劣环境18.气敏传感器主要用于检测A.气体浓度B.温度C.压力D.流量19.传感器的精度是指A.测量结果与真实值的接近程度B.传感器的分辨率C.传感器的灵敏度D.传感器的线性度20.以下哪种传感器可用于生物医学检测？A.生物传感器B.压力传感器C.温度传感器D.以上都是第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述传感器在物联网中的作用。22.（10分）说明电阻应变片测量应变的工作原理。23.（10分）分析电容式传感器的优缺点。材料题材料：某工业生产线上需要实时监测温度和压力，以确保生产过程的正常运行。现选用了热电偶和压阻式压力传感器进行测量。24.（15分）简述热电偶测量温度的原理，并说明如何将热电偶的热电势转换为温度值。25.（15分）阐述压阻式压力传感器测量压力的原理，并分析其在该工业生产线上的应用优势。答案：1.C2.B3.B4.C5.A6.A7.A8.B9.A10.A11.A12.B13.C14.B15.A16.A17.C18.A19.A20.D21.传感器是物联网感知层的关键部件，用于采集物理世界中的各种信息，如温度、压力、湿度、光照等。它将这些非电物理量转换为电信号，为后续的数据处理和传输提供基础。通过传感器，物联网能够实时感知环境变化，实现对各种设备和系统的智能化监测与控制，从而提高生产效率、保障安全、优化资源利用等。22.电阻应变片由敏感栅、基底、覆盖层和引线等部分组成。当应变片受到外力作用产生应变时，敏感栅的电阻值会发生变化。这是因为金属导体的电阻值与长度、截面积和电阻率有关，应变导致敏感栅的几何尺寸改变，从而引起电阻变化。通过测量电阻变化，利用惠斯通电桥等电路将电阻变化转换为电压变化，进而可计算出应变的大小。23.优点：精度高、灵敏度高、动态响应快、能实现非接触测量、抗干扰能力强等。缺点：输出特性非线性、寄生电容和分布电容影响较大、对环境要求较高、成本相对较高等。24.热电偶测量温度基于热电效应。两种不同材质的导体组成闭合回路，当两端温度不同时，回路中会产生热电势。通过测量热电势大小，利用热电偶分度表等工具可将热电势转换为温度值。具体是先将热电偶输出的热电势接入测量电路，经放大、滤波等处理后，与已知的温度-热电势关系进行比对，从而得出温度值。25.压阻式压力传感器基于压阻效应工作。在半导体材料上施加压力，其电阻值会发生变化。在