2025年高职（物联网应用技术）传感器调试技术综合测试题

2025年高职（物联网应用技术）传感器调试技术综合测试题

（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.以下哪种传感器不是基于电磁感应原理工作的？A.电感式传感器B.磁电式传感器C.霍尔传感器D.应变片式传感器2.传感器的静态特性指标不包括以下哪一项？A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性3.某温度传感器的测量范围是0-100℃，其精度为±0.5%，则该传感器在测量50℃时的最大误差为？A.±0.25℃B.±0.5℃C.±1℃D.±5℃4.压电式传感器常用于测量以下哪种物理量？A.压力B.温度C.流量D.速度5.下列关于传感器零点输出的说法正确的是？A.零点输出一定为零B.零点输出是传感器在被测量为零时的输出值C.零点输出与传感器的精度无关D.零点输出只在传感器刚上电时出现6.电容式传感器的优点不包括？A.灵敏度高B.动态响应好C.结构简单D.抗干扰能力强7.传感器的分辨率是指？A.传感器能够检测到的最小输入变化量B.传感器输出信号的最大变化量C.传感器测量范围的最大值与最小值之差D.传感器在不同环境下的测量误差范围8.用于测量气体浓度的传感器是？A.气敏传感器B.湿敏传感器C.光敏传感器D.热敏传感器9.某传感器的灵敏度为2mV/℃，当温度变化5℃时，其输出电压变化为？A.2mVB.5mVC.10mVD.20mV10.以下哪种传感器属于有源传感器？A.电阻应变片B.热电偶C.压电陶瓷D.光电池第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。1.传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由______、______和______组成。2.按照传感器的工作原理分类，可分为______、______、______、______等多种类型。3.传感器的线性度是指传感器输出与输入之间的______程度，理想的线性度是输出与输入呈______关系。4.应变片式传感器是利用______材料的______效应来测量应变的。5.霍尔传感器是基于______效应工作的，可用于测量______、______等物理量。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.简述传感器的作用及在物联网中的地位。（5分）2.说明传感器静态特性中灵敏度和重复性的含义。（5分）3.电容式传感器有哪些类型？各有什么特点？（5分）4.使用传感器时，如何进行零点和满量程校准？（5分）四、分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：有一个基于压电式传感器的压力测量系统，其压电元件的灵敏度为50pC/Pa。当测量压力时，输出电荷通过一个电容为1000pF的电荷放大器转换为电压信号，电荷放大器的放大倍数为100。已知该压力测量系统的测量范围是0-100kPa。1.当压力为50kPa时，电荷放大器的输出电压为多少？（10分）2.若该系统的测量误差要求在±1%以内，在测量50kPa压力时，允许的最大误差压力是多少？（10分）五、设计题（共20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。设计一个利用温度传感器和湿度传感器实现环境温湿度监测的系统，要求：1.说明选用的温度传感器和湿度传感器的类型及型号。（5分）2.画出系统的硬件组成框图，并简要说明各部分的作用。（10分）3.简述如何对采集到的温湿度数据进行处理和显示。（5分）答案：1.D2.C3.B4.A5.B6.D7.A8.A9.C10.D1.敏感元件、转换元件、基本转换电路2.物理传感器、化学传感器、生物传感器、数字传感器3.线性、线性4.电阻应变、应变5.霍尔、磁场、电流1.传感器的作用是感受被测量并转换为可用输出信号。在物联网中，传感器是获取物理世界信息的源头，是物联网感知层的关键部件，为后续的数据处理和传输提供基础。2.灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值，反映传感器对输入变化的敏感程度。重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度，体现传感器测量的稳定性。3.电容式传感器类型有变极距型、变面积型、变介质型；变极距型灵敏度高但测量范围小；变面积型线性度好、量程较大；变介质型常用于测量液位、厚度等。4.零点校准：在无输入信号时，调整传感器或测量电路，使输出为规定的零点值。满量程校准：在输入信号达到满量程时，调整传感器或测量电路，使输出为规定的满量程值。1.压力为50kPa时，压电元件输出电荷Q=50pC/Pa×50×10³Pa=2500pC。电荷放大器输出电压U=Q/C×100=2500pC/1000pF×100=250mV。2.测量误差要求±1%以内，测量50kPa压力时，允许的最大误差压力为50kPa×1%=0.5kPa。1.温度传感器选用DS18B20数字温度传感器，湿度传感器选用SHT11湿度传感器。2.硬件组成框图：温度传感器、湿度传感器→信号调理电路→微控制器→显示模块。温度传感器和湿度传