2025年大学（物联网工程）传感器原理及应用测试题及答案

2025年大学（物联网工程）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30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3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.传感器的静态特性指标不包括以下哪一项？A.线性度B.固有频率C.灵敏度D.迟滞2.下列哪种传感器不属于基于电磁感应原理工作的？A.电感式传感器B.电涡流式传感器C.霍尔传感器D.磁电式传感器3.应变片产生温度误差的主要原因是A.应变片电阻随温度变化B.试件材料与应变片材料的线膨胀系数不同C.应变片灵敏系数随温度变化D.应变片对温度敏感答案：B4.压电式传感器不能测量以下哪种物理量？A.压力B.加速度C.位移D.温度5.霍尔元件不等位电势产生的主要原因是A.霍尔电极安装位置不对称B.半导体材料不均匀C.激励电流不稳定D.磁场不均匀6.光纤传感器的优点不包括A.抗电磁干扰B.灵敏度高C.耐腐蚀D.成本低7.下列哪种传感器可用于测量气体浓度？A.气敏传感器B.湿敏传感器C.热敏传感器D.力敏传感器答案：A8.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.传感器输出量与输入量之间的线性关系程度C.传感器在规定条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果之间的一致性程度D.传感器在受到外界干扰时，输出量的稳定性9.以下哪种传感器属于有源传感器？A.电阻应变片B.热电偶C.压电陶瓷D.光电池10.超声波传感器利用超声波的什么特性来检测目标？A.反射B.折射C.衍射D.干涉第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。1.传感器一般由敏感元件、转换元件和______三部分组成。2.电容式传感器根据电容量变化检测非电量，其电容量的变化主要由______、______、______引起。3.热电偶的热电势由______电势和______电势组成。三、简答题（共两题，每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，内容准确、条理清晰。1.简述传感器的分类方法有哪些。2.说明应变片测量应变时的工作原理及测量电路的类型。四、分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：有一个基于压电式传感器的振动测量系统，压电式传感器将振动信号转换为电荷信号，然后经过电荷放大器放大，再通过数据采集卡将模拟信号转换为数字信号进行处理。问题：1.压电式传感器产生电荷信号的原理是什么？（10分）2.电荷放大器的作用是什么？（共10分）五、设计题（共20分）答题要求：根据题目要求设计一个简单的传感器应用系统。设计一个利用红外传感器检测物体是否靠近的报警系统。要求说明红外传感器的工作原理，以及报警系统的组成和工作过程。答案：第I卷答案：1.B2.C3.B4.D5.A6.D7.A8.A9.D10.A第II卷答案：二、填空题：1.基本转换电路2.极距变化面积变化介质变化3.接触温差三、简答题答案：1.传感器分类方法有多种，按工作原理可分为物理型、化学型和生物型；按被测量可分为位移传感器、压力传感器、温度传感器等；按输出信号可分为模拟传感器和数字传感器；按能量转换情况可分为有源传感器和无源传感器等。2.应变片测量应变时，当试件受力产生应变，应变片随之变形，其电阻值发生变化。测量电路类型有直流电桥电路、交流电桥电路等。四、分析题答案：1.压电式传感器产生电荷信号的原理是基于压电效应，某些电介质在受力变形时，内部会产生极化现象，从而在其表面产生电荷。2.电荷放大器的作用是将压电式传感器输出的微弱电荷信号转换为放大的电压信号，提高信号的幅值和驱动能力，便于后续电路处理。五、设计题答案：红外传感器工作原理是利用红外光的发射和接收，当物体靠近