2025年大学大二（自动化）传感器与检测技术阶段测试试题及答案

2025年大学大二（自动化）传感器与检测技术阶段测试试题及答案

（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：本卷共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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.以下哪种传感器不属于有源传感器？（）A.应变片B.压电式传感器C.磁电式传感器D.霍尔传感器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.热电偶测量温度时，其热电势大小与下列哪些因素有关？（）A.热电偶材料B.两端温度C.热电偶长度D.以上都是4.下列哪种传感器可用于测量压力？（）A.光纤传感器B.超声波传感器C.应变片传感器D.气敏传感器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.传感器输出信号与输入信号的比值C.传感器的线性工作范围D.传感器对干扰信号的抑制能力6.下列哪种传感器利用了压阻效应？（）A.应变片B.压电陶瓷C.霍尔元件D.光电二极管7.传感器的迟滞现象是指（）A.传感器在正反行程中输出特性不重合的现象B.传感器输出信号随时间变化的现象C.传感器对同一输入信号在不同时刻输出不同的现象D.传感器对不同输入信号输出相同的现象8.以下哪种传感器常用于测量位移？（）A.电容式传感器B.pH传感器C.红外传感器D.湿度传感器9.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.传感器输出信号的平均值D.传感器输出信号的峰值10.下列哪种传感器可用于检测气体浓度？（）A.温度传感器B.加速度传感器C.气敏传感器D.压力传感器第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每空2分，共20分）1.根据传感器的工作原理，可将传感器分为物理传感器、化学传感器和______传感器。2.应变片的电阻变化率与应变的关系称为______。3.压电式传感器是基于______效应工作的。4.霍尔传感器是利用______效应制成的。5.传感器的______是指传感器在规定条件下，对随时间按一定规律变化的输入信号的响应特性。6.电容式传感器可分为变极距型、变面积型和______型。7.光纤传感器按其工作原理可分为功能型光纤传感器和______光纤传感器。8.超声波传感器的工作频率越高，其分辨率越______。9.传感器的______误差是指传感器在规定条件下，对同一被测量进行多次测量时，测量结果的不一致程度。10.气敏传感器主要用于检测______气体的浓度。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述传感器的组成及各部分作用2.说明应变片测量应变的原理3.简述电容式传感器的优缺点四、分析题（20分）材料：某温度传感器在不同温度下的输出电压如下表所示（实际数据略）。题目：请分析该温度传感器的线性度，并说明如何提高其线性度。五、设计题（20分）材料：现有一个需要检测液位的容器，要求设计一个液位检测系统，能够实时显示液位高度，并在液位超过设定上限时发出报警信号。题目：请设计一个基于传感器的液位检测系统，画出系统框图，并说明各部分的作用。答案：一、选择题1.A2.C3.AB4.C5.A6.A7.A8.A9.A10.C二、填空题1.生物2.灵敏度3.压电4.霍尔5.动态特性6.变介质7.非功能型8.高9.重复性10.可燃三、简答题1.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、调制等，使其便于显示、记录和控制。2.应变片是利用电阻应变效应工作的。当应变片受到外力作用产生应变时，其电阻值会发生变化。通过测量应变片电阻的变化，就可以得到所受应变的大小。应变片的电阻变化率与应变之间存在一定的关系，利用这一关系可以实现对应变的测量。3.优点：结构简单、灵敏度高、动态响应好、能实现非接触测量等。缺点：输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大、输出特性非线性等。四、分析题：通过分析输出电压与温度的关系曲线来判断线性度。若曲线偏离直线较大，则线性度差。提高线性度的方法有：采用线性化电路对传感器输出进行处理；选择线性度好的数据处理算法；对传感器进行非线性补偿等。五、设计题：系统框图包括液位传感器、信号调理电路、微控制器、显示