2025年大学（测控技术与仪器）自动检测技术基础测试试题及答案

2025年大学（测控技术与仪器）自动检测技术基础测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2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.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.压电传感器C.光纤传感器D.霍尔传感器2.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3.某传感器的输出信号与输入信号之间的关系为y=2x+3，则该传感器的灵敏度为？A.2B.3C.5D.64.以下哪种滤波电路常用于去除信号中的高频噪声？A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器5.热电偶的工作原理是基于？A.热电效应B.光电效应C.压阻效应D.压电效应6.以下哪种放大器可用于将微弱的传感器信号放大并转换为标准的电压信号？A.电压放大器B.功率放大器C.电荷放大器D.隔离放大器7.测量温度时，以下哪种温度计的精度最高？A.水银温度计B.热电偶温度计C.铂电阻温度计D.热敏电阻温度计8.某压力传感器的量程为0-10MPa，精度等级为0.5级，则其最大允许误差为？A.0.±0.05MPaB.0.±0.1MPaC.0.±0.2MPaD.0.±0.5MPa9.以下哪种传感器可用于测量位移？A.超声波传感器B.加速度传感器C.湿度传感器D.气体传感器10.信号调理电路的主要作用不包括以下哪一项？A.放大B.滤波C.数字化D.线性化11.以下哪种传感器属于有源传感器？A.电阻应变片B.压电陶瓷C.光电二极管D.热敏电阻12.测量系统的动态特性中，反映系统对不同频率输入信号响应特性的是？A.时间常数B.固有频率C.阻尼比D.频率响应特性13.某传感器的线性度指标为±0.1%，则其在满量程输出时的最大非线性误差为？A.满量程输出值的±0.1%B.满量程输出值的±0.01%C.满量程输出值的±1%D.满量程输出值的±0.001%14.以下哪种滤波算法适用于实时信号处理且能有效抑制噪声？A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.维纳滤波15.应变片测量应变时，其电阻变化与应变的关系符合？A.欧姆定律B.胡克定律C.基尔霍夫定律D.牛顿定律16.以下哪种传感器常用于测量转速？A.磁电式传感器B.电容式传感器C.电感式传感器D.光纤传感器17.信号采集系统中，采样频率应满足？A.大于信号最高频率的2倍B.等于信号最高频率C.小于信号最高频率的2倍D.与信号最高频率无关18.某传感器的输出信号为4-20mA电流信号，其对应的输入信号范围为0-100℃，则当输入温度为50℃时，输出电流为？A.8mAB.12mAC.16mAD.20mA19.以下哪种传感器可用于检测气体浓度？A.气敏传感器B.光纤传感器C.超声波传感器D.加速度传感器20.测量系统的静态特性中，重复性是指？A.测量系统在多次测量同一输入量时，输出量的一致性B.测量系统输出量与输入量之间的线性关系C.测量系统对不同输入量的响应特性D.测量系统在不同环境条件下的稳定性第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述传感器的定义、组成及分类。22.（10分）说明测量系统静态特性中线性度和灵敏度的概念，并举例说明如何计算线性度和灵敏度。23.（10分）某温度传感器的输出电压与温度的关系为V=0.05T+2（V为输出电压，T为温度，单位℃），现有一温度范围为0-100℃的温度信号需要测量，要求测量误差不超过±1℃。若采用A/D转换器对输出电压进行数字化处理，A/D转换器的分辨率为0.01V，试计算该测量系统能否满足测量要求？24.（15分）阅读以下材料：在工业生产中，常常需要对压力进行精确测量和控制。压力传感器是实现压力测量的关键部件之一。某压力传感器采用应变片作为敏感元件，通过测量应变片的电阻变化来检测压力。已知该压力传感器的量程为0-10MPa，灵敏度为2mV/Pa，当压力为5MPa时，应变片的电阻变化率为多少？若该传感器输出信号经过放大电路放大100倍后再进行采集，采集卡的输入电压范围为0-5V，问此时采集卡能否正常采集该放大后的信号？25.（15分）材料：在自动化检测系统中，信号调理电路起着至关重要的作用。它能够对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、线性化等处理，使其满足后续处理和显示的要求。例如，某应变片传感器输出的电阻变化信号非常微弱，需要经过信号调理电路进行处理。已知应变片的电阻变化范围为0.1-1Ω，输出电压信号范围为0-10mV，要求经过调理后的信号为0-5V的标准电压信号。请设计一个信号调理电路，说明其主要组成部分及工作原理。答案：1.C2.C3.A4.A5.A6.A7.C8.A9.A10.C11.B12.D13.A14.B15.B16.A17.A18.B19.A20.A21.传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。组成包括敏感元件、转换元件、转换电路等。分类有按工作原理分，如电阻式、电容式、电感式等；按被测量分，如压力传感器、温度传感器、位移传感器等；按能量关系分，有源传感器和无源传感器。22.线性度是指测量系统输出量与输入量之间保持线性关系的程度。灵敏度是指测量系统在稳态下输出变化量与输入变化量的比值。计算线性度例如某传感器输出y与输入x关系为y=kx+b，线性度可通过计算实际输出与理想线性输出的最大偏差与满量程输出的比值；灵敏度计算如某压力传感器，输出电压变化量与压力变化量的比值即为灵敏度。23.当T=0℃时，V=2V；当T=100℃时，V=0.05×100+2=7V。测量误差不超过±1℃时，对应电压变化范围为：V1=0.05×(50-1)+2=4.95V，V2=0.05×(50+1)+2=5.05V。A/D转换器分辨率为0.01V，能分辨的最小电压变化为0.01V，可以分辨出4.95V到5.05V之间的电压变化，所以该测量系统能满足测量要求。24.当压力为5MPa时，输出电压变化量ΔV=5×10^6×2×10^-3=10000mV=V。应变片电阻变化率由灵敏度公式计算，灵敏度为2mV/Pa，压力为5MPa=5×10^6Pa，所以电阻变化率与输出电压变化量成正比，可算出电阻变化率。放大100倍后输出电压为1000V，采集卡输入电压范围为0-