2025年大学测控技术与仪器（测控技术基础）试题及答案

2025年大学测控技术与仪器（测控技术基础）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30分）（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填在括号内）w1.以下哪种传感器不属于基于物理效应的传感器？（）A.应变片传感器B.热电偶传感器C.光纤传感器D.霍尔传感器w2.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w3.下列关于传感器的说法，错误的是（）A.传感器是获取信息的关键部件B.传感器的输出信号只能是电信号C.传感器需要满足高精度、高可靠性等要求D.不同类型传感器适用于不同测量场景w4.对于一个线性测量系统，其灵敏度为2mV/℃，当输入温度变化5℃时，输出电压变化为（）A.5mVB.10mVC.15mVD.20mVw5.以下哪种滤波电路常用于去除高频噪声？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器w6.信号调理电路的作用不包括（）A.放大信号B.滤波C.数字化转换D.线性化处理w7.某传感器的量程为0-100MPa，精度等级为0.5级，则其最大允许误差为（）A.0.05MPaB.0.1MPaC.0.5MPaD.1MPaw8.以下哪种数据采集方式适用于对连续信号的长时间监测？（）A.定时采样B.同步采样C.异步采样D.过采样w9.测量系统的动态特性中，能够反映系统对不同频率输入信号的响应特性的是（）A.上升时间B.幅频特性C.相频特性D.固有频率w10.下列关于智能传感器的说法正确的是（）A.智能传感器只是将传统传感器与微处理器简单组合B.智能传感器具有自诊断、自适应等功能C.智能传感器不能进行数据处理D.智能传感器比传统传感器精度更低第II卷（非选择题共70分）w11.（10分）简述传感器的组成部分及其作用。w12.（15分）说明测量系统静态特性中线性度、灵敏度、重复性的定义及意义。w13.（15分）有一温度测量系统，采用热电偶作为传感器，其灵敏度为50μV/℃，信号调理电路放大倍数为100，输出经A/D转换后为数字量。已知输入温度为20℃时，A/D转换后的数字量为1000。若输入温度变为30℃，求此时A/D转换后的数字量。w14.（15分）材料：在工业生产中，常常需要对电机的转速进行精确测量和控制。现有一转速测量系统，由磁电式转速传感器、信号调理电路、数据采集卡和计算机组成。磁电式转速传感器输出的感应电动势与电机转速成正比。问题：请分析该转速测量系统的工作原理，并说明各部分的作用。w15.（15分）材料：某压力测量系统采用应变片式压力传感器，其输出电压与压力呈线性关系。在实际测量中，发现测量结果存在一定误差。经分析，可能是传感器的线性度不够理想，以及信号传输过程中受到干扰。问题：针对上述问题，提出改进该压力测量系统精度的措施。答案：w1.Cw2.Cw3.Bw4.Bw5.Aw6.Cw7.Cw8.Aw9.Bw10.Bw11.传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量，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成电信号；基本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、处理和控制的有用电信号。w12.线性度是指测量系统输出与输入之间保持线性关系的程度，反映测量系统在全量程范围内的线性特性，理想线性度能保证测量准确性。灵敏度是指测量系统输出量变化与引起此变化的输入量变化之比，体现系统对输入变化的敏感程度。重复性是指测量系统在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，重复性好说明系统稳定性和可靠性高。w13.首先计算输入温度为20℃时经放大后的电压：U1=50μV/℃×20℃×100=100000μV=100mV。已知此时A/D转换后的数字量为1000，则数字量与电压的比例关系为100mV对应1000数字量，则1mV对应10数字量。当输入温度变为30℃时，经放大后的电压U2=50μV/℃×30℃×100=150000μV=150mV，此时A/D转换后的数字量为150×1＝1500。w14.工作原理：磁电式转速传感器随着电机转速变化产生感应电动势，感应电动势与转速成正比。信号调理电路对传感器输出的微弱电动势进行放大、滤波等处理，提高信号质量。数据采集卡将调理后的模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理。计算机对采集到的数字信号进行分析、运算，从而得到电机转速，并可根据需求进行控制。各部分作用：磁电式转速传感器实现转速到电动势的转换；信号调理电路改善信号品质；数据采集卡完成模拟到数字的转换；计算机进行数据处理与控制。w15.对于传感器线性度问题，可采用线性化电路对传感器输出进行补偿，使其输出更接近理想线性关系。对于