2025年大学（测控技术与仪器）传感器技术模块测试试题及答案

2025年大学（测控技术与仪器）传感器技术模块测试试题及答案

（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6题，每题5分。在每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括号内。1.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）。A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高2.以下哪种传感器不属于基于物理效应的传感器（）。A.应变片B.霍尔元件C.气敏传感器D.热电偶3.传感器的静态特性指标不包括（）。A.灵敏度B.固有频率C.线性度D.迟滞4.对于变面积式电容传感器，其灵敏度（）。A.与面积变化量成正比B.与面积变化量成反比C.为常数D.与面积无关5.压电式传感器不能测量（）。A.力B.压力C.恒定的电场D.加速度6.光纤传感器利用光纤的（）来感知外界信息。A.传光特性B.传电特性C.传声特性D.传感特性第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题4分，共20分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。1.传感器一般由敏感元件、转换元件和______组成。2.金属应变片的工作原理是基于______效应。3.差动变压器式传感器是把被测位移转换为______变化的传感器。4.半导体气敏传感器按其检测气体的方式可分为______型和______型。5.传感器的动态特性主要从______和______两方面来描述。三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述传感器的分类方法。2.说明应变片测量应变时温度误差产生的原因及补偿方法。四、分析题（每题15分，共30分）答题要求：阅读材料，结合所学知识分析回答问题。材料：某位移传感器的输出特性曲线如下（此处可简单文字描述曲线大致形状）。1.分析该位移传感器的线性度如何？2.若要提高其测量精度，可采取哪些措施？材料：有一个采用压电式传感器测量振动的系统。已知压电式传感器的灵敏度为20pC/g（g为重力加速度），电荷放大器的灵敏度为100mV/pC，记录仪器的灵敏度为20mm/V。当振动加速度为5g时，求记录仪器的输出位移值。五、设计题（10分）答题要求：根据要求设计一个简单的传感器应用系统。设计一个利用温度传感器测量室内温度，并通过显示电路实时显示温度值的系统，画出系统的原理框图，并简要说明各部分的作用。答案：一、1.D2.C3.B4.C5.C6.D二、1.转换电路2.应变3.互感4.电阻半导体5.响应特性动态误差三、1.按工作原理分类、按被测量分类、按敏感材料分类、按能量关系分类、按输出信号类型分类等。2.温度误差产生原因：应变片的电阻温度系数、试件与应变片的线膨胀系数不同。补偿方法：自补偿法、线路补偿法。四、1.根据曲线分析线性度情况，若曲线接近直线则线性度好，反之则差。2.可采用线性化处理电路、多次测量取平均值、选用线性度更好的传感器等措施。先计算电荷放大器输出电压为20pC/g×5g×100mV/pC=10000mV，再计算记录仪器输出位移值为10000mV×20mm/V=200mm。五、原理框图：温度传感器→信号调理电路→显示电路。温度传