2025年大学四年级（电子信息科学与技术）传感器应用技术试题及答案

2025年大学四年级（电子信息科学与技术）传感器应用技术试题及答案

（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括号内。1.以下哪种传感器不属于温度传感器？（）A.热电偶B.热电阻C.应变片D.热敏电阻2.电容式传感器的工作原理是基于（）。A.压电效应B.压阻效应C.电容量变化D.电磁感应3.超声波传感器主要利用超声波的（）特性来检测物体。A.反射B.折射C.衍射D.干涉4.用于检测磁场强度的传感器是（）。A.霍尔传感器B.光纤传感器C.气敏传感器D.湿敏传感器5.下列哪项不是传感器的静态特性指标？（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性6.传感器的输出信号调理电路不包括以下哪种功能？（）A.放大B.滤波C.模数转换D.线性化7.光纤传感器利用了光纤的（）原理。A.光学B.电学C.磁学D.热学8.智能传感器是指（）。A.能自诊断、自校准的传感器B.能实现信息存储和通信的传感器C.带有微处理器的传感器D.以上都是9.应变片式压力传感器主要用于测量（）。A.气体压力B.液体压力C.固体应力D.以上均可10.以下哪种传感器常用于汽车的防盗系统？（）A.红外传感器B.超声波传感器C.振动传感器D.以上都有可能第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共20分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。1.传感器一般由敏感元件、转换元件和______三部分组成。2.压电式传感器是基于______原理工作的。3.传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出变化量与输入变化量的______。4.常用的气体传感器有半导体气敏传感器、______和______等。5.光电式传感器可分为______和______两大类。6.传感器的零点输出是指在______时传感器的输出值。7.热电阻传感器的阻值随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）。8.电容式传感器可分为变极距型、______和______三种类型。9.传感器的迟滞现象是指传感器在正反行程期间，输出输入特性曲线______的现象。10.智能传感器的核心部件是______。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，答案应简洁明了。1.简述传感器的作用和地位。2.说明应变片式传感器测量应变的基本原理。3.简述电容式传感器的优缺点。4.解释什么是传感器的线性度，并说明其重要性。5.智能传感器有哪些优点？四、分析题（共15分）答题要求：阅读材料，回答问题。材料：某温度传感器在不同温度下的输出电压值如下表所示（实际测量数据）：|温度（℃）|输出电压（V）||----|----||20|1.00||30|1.20||40|1.40||50|1.60||60|1.80|1.请根据上述数据，分析该传感器的灵敏度。2.若该传感器用于测量某一未知温度，输出电压为1.30V，估算该未知温度的值。五、设计题（共15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。设计一个利用超声波传感器检测物体距离的报警系统。当物体距离传感器小于50cm时，发出声光报警信号。请画出系统的原理图，并简要说明工作原理。答案：第I卷答案1.C2.C3.A4.A5.C6.D7.A8.D9.D10.D第II卷答案1.转换电路2.压电效应3.比值4.电化学气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器5.外光电效应、内光电效应6.输入量为零时7.增大8.变面积型、变介质型9.不重合10.微处理器三、简答题答案1.传感器的作用是感受被测量并将其按照一定规律转换成可用输出信号。它是实现自动检测和自动控制的首要环节，在现代科技和生产生活中具有极其重要的地位，是获取信息的关键部件。2.应变片式传感器测量应变的基本原理是：当应变片受到外力作用产生应变时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化来确定应变的大小。3.优点：灵敏度高、结构简单、动态响应好、适应性强等。缺点：输出阻抗高、抗干扰能力差、寄生电容影响大等。4.传感器的线性度是指传感器输出与输入之间保持线性关系的程度。重要性在于它能保证传感器测量结果的准确性和可靠性，便于后续的数据处理和分析。5.优点：具有自诊断、自校准功能；能实现信息存储和通信；可提高测量精度和可靠性；便于与其他设备集成等。四、分析题答案1.灵敏度=（输出电压变化量）/（温度变化量）。从数据可知，温度从20℃到30℃变化10℃时，输出电压从1.00V变为1.20V，变化量为0.20V，所以灵敏度=0.20V/10℃=0.02V/℃。2.已知灵敏度为0.02V/℃，输出电压为1.30V，相对于20℃时的1.00V，电压变化量为0.30V，所以温度变化量=0.30V/0.02V/℃=15℃，则未知温度约为20℃+15℃=35℃。五、设计题