工业自动化传感器信号调理工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业自动化传感器信号调理工程师岗位招聘考试试卷及答案填空题（每题1分，共10分）1.传感器按是否需外部电源分为______和无源传感器。2.抑制高频噪声的调理电路是______滤波电路。3.应变片灵敏度单位通常为______。4.热电偶输出信号类型是______（模拟/数字）。5.运放______电路可实现差分转单端信号。6.抗混叠滤波截止频率应小于采样频率的______。7.信号隔离方式包括光电隔离和______隔离。8.传感器线性度指实际输出与______输出的偏差。9.工业常用串行接口有RS485和______。10.温度补偿方法有硬件补偿和______补偿。单项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于无源传感器的是（）A.热电偶B.应变片C.压电传感器D.霍尔传感器2.运放差分放大电路核心作用是（）A.放大单端信号B.差分转单端C.滤波D.隔离3.抗混叠滤波截止频率应（）A.等于采样频率B.大于1/2采样频率C.小于1/2采样频率D.无要求4.热电偶冷端补偿不包括（）A.冰点槽法B.电桥补偿法C.软件补偿法D.电容补偿法5.实现信号隔离的器件是（）A.普通运放B.光电耦合器C.电阻D.电容6.应变片全桥灵敏度是半桥的（）A.1倍B.2倍C.4倍D.8倍7.ADC分辨率由（）决定A.位数B.采样频率C.输入范围D.线性度8.数字信号调理内容是（）A.放大B.滤波C.去毛刺D.隔离9.传感器信号不受的干扰是（）A.电磁干扰B.温度干扰C.机械振动D.信号放大10.运放CMRR越大，说明（）A.抗干扰越强B.放大倍数越大C.带宽越宽D.功耗越低多项选择题（每题2分，共20分）1.信号调理主要功能包括（）A.信号放大B.信号滤波C.信号隔离D.数据存储2.有源传感器有（）A.热电偶B.应变片C.霍尔传感器D.压电传感器3.抗干扰措施有（）A.滤波B.隔离C.屏蔽D.接地4.应变片常用电桥类型（）A.直流电桥B.交流电桥C.Wheatstone电桥D.Wien电桥5.信号隔离作用（）A.保护后端电路B.抑制共模干扰C.提高信噪比D.放大信号6.模拟信号调理内容（）A.放大B.滤波C.采样D.编码7.热电偶基于（）A.热电效应B.压电效应C.霍尔效应D.应变效应8.常用ADC类型（）A.逐次逼近型B.流水线型C.积分型D.电阻型9.传感器安装干扰因素（）A.电磁辐射B.湿度C.温度D.机械振动10.差分放大电路优点（）A.抑制共模干扰B.提高信噪比C.放大倍数稳定D.低成本判断题（每题2分，共20分）1.热电偶是无源传感器（）2.运放开环增益越大，差分放大效果越好（）3.抗混叠滤波必须用低通（）4.数字信号调理不需要滤波（）5.应变片全桥灵敏度最高（）6.光电耦合器可隔离信号（）7.ADC采样频率≥2倍信号最高频率（）8.霍尔传感器输出数字信号（）9.接地可抑制电磁干扰（）10.温度补偿仅需硬件实现（）简答题（每题5分，共20分）1.简述传感器信号调理的核心目的2.说明运放差分放大电路基本原理cześ列举三种常用抗干扰措施4.解释ADC采样定理的内容及工程意义讨论题（每题5分，共10分）1.如何选择传感器信号调理电路的放大倍数？需考虑哪些关键因素？2.分析工业现场传感器信号易受扰动的常见原因及解决思路---答案填空题答案1.有源传感器2.低通3.mV/V4.模拟5.差分放大6.1/27.磁电8.理想线性9.CAN总线10.软件单项选择题答案1.B2.B3.C4.D5.B6.B7.A8.C9.D10.A多项选择题答案1.ABC2.ACD3.ABCD4.ABC5.AB6.AB7.A8.ABC9.ABCD10.ABC判断题答案1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.×简答题答案1.核心目的：将传感器输出的微弱、非标准、易干扰信号（如mV级、差分信号）转换为后端系统（PLC/计算机）可处理的标准信号（0-5V、4-20mA）。具体包括：①放大微弱信号至合适幅值；②滤波去噪声；③隔离抑制共模干扰；④补偿温度/非线性误差；⑤转换信号类型（差分转单端、模拟转数字），确保信号准确稳定传输。2.差分放大原理：利用运放高共模抑制比（CMRR），仅放大差模信号（输入信号差值），抑制共模干扰（如环境电磁干扰）。电路由运放、输入电阻（R1-R4）组成，输出Vout=(Rf/R1)(Vin2-Vin1)，Rf为反馈电阻，实现差模信号线性放大，削弱共模干扰。3.常用抗干扰措施：①滤波：低通/高通滤波器去除特定频率噪声；②隔离：光电/磁电隔离器切断电气连接，抑制共模干扰；③屏蔽：金属外壳/屏蔽线阻挡电磁辐射；④接地：单点/分层接地避免地环路干扰（任选3种）。4.采样定理：ADC采样频率fs必须≥原始信号最高频率fmax的2倍（fs≥2fmax），否则会出现混叠失真。工程意义：确定最低采样频率，指导ADC选型，配合抗混叠滤波（截止频率≤fmax），确保信号无失真采样，是模拟转数字的核心依据。讨论题答案1.放大倍数选择：需考虑①传感器输出幅值：如应变片1mV/V输出，需放大至后端量程（0-5V）；②后端输入范围：匹配PLC/ADC量程（如4-20mA对应0-5V）；③噪声水平：避免过度放大噪声，平衡信号幅值与信噪比；④电路稳定性：过高倍数易导致运放饱和/振荡。例如，10mV满量程输出需放大500倍至5V，同时确认后端匹配。2.