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）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.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.压电式传感器C.光纤传感器D.霍尔传感器2.测量系统的静态特性中，能反映测量系统对被测量变化的反应能力的是（）A.灵敏度B.线性度C.迟滞D.重复性3.某传感器的输出信号为4-20mA电流信号，其满量程输出对应的被测量值为100，则该传感器的灵敏度为（）A.0.16mA/单位B.0.016mA/单位C.16mA/单位D.1.6mA/单位4.用于将被测非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的元件是（）A.敏感元件B.转换元件C.测量电路D.传感器5.下列哪种滤波电路常用于滤除低频干扰信号？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器6.信号调理电路的主要作用不包括（）A.放大B.滤波C.数字化D.线性化7.某测量系统的精度等级为0.5级，其最大引用误差为（）A.0.5%B.5%C.0.05%D.50%8.以下哪种测量方法属于直接测量？（）A.通过测量电压和电流，利用公式计算电阻B.用卡尺测量工件的长度C.通过测量温度和压力，计算气体的状态参数D.通过测量转速和扭矩，计算功率9.传感器的线性度是指传感器输出与输入之间的（）A.比例关系B.线性程度C.误差大小D.迟滞情况10.测量系统的动态特性主要取决于（）A.传感器B.信号调理电路C.显示装置D.以上都包括第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述传感器的组成及各部分的作用。12.（15分）分析说明测量系统静态特性指标中精度、重复性和迟滞的含义及相互关系。13.（15分）有一温度传感器，其输出特性为非线性关系，试简述两种线性化处理的方法。14.（15分）材料：某工业现场需要测量管道内液体的流量。现有电磁流量计、涡街流量计、孔板流量计等多种流量计可供选择。电磁流量计适用于测量各种导电液体的流量，不受流体密度、粘度、温度、压力等因素的影响；涡街流量计可用于测量液体、气体和蒸汽的流量，对流体的清洁度要求较高；孔板流量计结构简单，价格便宜，但压力损失较大。问题：请根据上述材料，分析在该工业现场测量管道内液体流量时，应如何选择合适的流量计，并说明理由。15.（15分）材料：在某自动化生产线上，需要对产品的尺寸进行精确测量。测量系统由传感器、信号调理电路、数据采集卡和计算机组成。传感器采用激光位移传感器，能够快速、准确地测量产品的尺寸。信号调理电路对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波等处理。数据采集卡将模拟信号转换为数字信号，并传输给计算机。计算机对采集到的数据进行分析和处理，判断产品尺寸是否合格。问题：请简述该测量系统的工作原理，并分析在测量过程中可能会遇到哪些干扰因素，以及如何采取措施减少干扰影响测量精度。答案：1.C2.A3.A4.B5.B6.C7.A8.B9.B10.D11.传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路组成。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的元件；转换元件是将敏感元件输出的物理量转换为电量的元件；测量电路则将转换元件输出的电量进行进一步处理，如放大、滤波、线性化等，以获得便于显示、记录、控制和处理的有用电信号。12.精度是指测量结果与被测量真值的接近程度，反映测量的准确程度；重复性是指在同一测量条件下，多次测量同一被测量时，测量结果的一致性；迟滞是指在正反行程期间，输出输入特性曲线不重合的程度。精度包含了重复性和迟滞等因素的影响，重复性好有助于提高测量精度，但高精度并不一定意味着重复性好，迟滞会影响测量结果的准确性和可靠性，与精度密切相关。13.方法一：采用硬件电路补偿法，通过设计补偿电路，利用电路参数的调整来抵消传感器输出的非线性部分。方法二：软件线性化法，在数据采集后，利用计算机软件对采集到的非线性数据进行拟合处理，使其呈现线性关系。14.应选择电磁流量计。理由：该工业现场是测量管道内液体流量，电磁流量计适用于测量各种导电液体的流量，不受流体密度、粘度、温度、压力等因素的影响，能满足现场对液体流量测量的要求，且能保证测量的准确性和稳定性。涡街流量计对流体清洁度要求较高，不确定现场液体清洁度是否满足；孔板流量计压力损失较大，不太适合该现场。15.工作原理：激光位移传感器感受产品尺寸并输出信号，信号调理电路对微弱信号放大、滤波后，数据采集卡将