2025年中职机电一体化技术（传感器应用实训）试题及答案

2025年中职机电一体化技术（传感器应用实训）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机电一体化技术中常用的位置传感器（）A.光栅尺B.磁电式传感器C.光电编码器D.超声波传感器2.传感器的静态特性指标不包括（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性3.压电式传感器通常用于测量（）A.压力B.温度C.位移D.速度4.霍尔传感器是基于（）原理工作的。A.电磁感应B.霍尔效应C.压阻效应D.光电效应5.对于差动变压器式传感器，当活动衔铁处于中间位置时，输出电压（）A.最大B.最小C.为零D.不确定6.应变片式传感器利用了材料的（）特性来测量应变。A.压电B.压阻C.光电D.热电7.电容式传感器测量位移时，其电容量的变化与位移（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比8.热电偶传感器的工作基础是（）A.热电效应B.霍尔效应C.光电效应D.压阻效应9.光电传感器的敏感元件是（）A.发光二极管B.光敏电阻C.光电三极管D.以上都有可能10.传感器的输出信号调理电路不包括（）A.放大电路B.滤波电路C.稳压电路D.调制解调电路第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填在横线上。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______三部分组成。2.传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出量变化值与输入量变化值的______。3.电感式传感器分为自感式和互感式，其中自感式传感器包括______、______和______等。4.光纤传感器根据其工作原理可分为______光纤传感器和______光纤传感器。5.传感器的零点输出是指在______时传感器的输出值。三、判断题（共10分）答题要求：本大题共10小题，每小题1分。判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。1.传感器的精度越高越好。（）2.所有传感器的输出信号都是电信号。（）3.压电式传感器可以测量静态力。（）4.霍尔传感器只能用于测量磁场强度。（）5.差动变压器式传感器可以用于测量振动。（）6.应变片式传感器的灵敏度与材料的应变系数有关。（）7.电容式传感器的测量精度不受环境温度影响。（）8.热电偶的热电势大小只与两端温度有关。（）9.光电传感器可以用于检测物体的有无和颜色。（）10.传感器的线性度越好，其输出与输入之间的关系越接近直线。（）四、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。请简要回答问题。1.简述传感器的作用及在机电一体化系统中的重要性。2.说明压电式传感器的工作原理及应用场合。3.解释电容式传感器的分类及各自的特点。4.简述光电传感器的工作过程及常见应用。五、材料分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某自动化生产线上，使用了多种传感器来实现对生产过程的监控和控制。其中，采用了光纤传感器来检测产品的尺寸精度，利用压电式传感器来测量加工过程中的压力变化，同时运用了霍尔传感器来检测电机的转速。问题1：请分析光纤传感器检测产品尺寸精度的原理及优势。（8分）问题2：说明压电式传感器测量加工压力变化时可能出现的误差及解决方法。（6分）问题3：阐述霍尔传感器检测电机转速的工作过程及如何提高检测精度。（6分）答案：一、选择题1.D2.C3.A4.B5.C6.B7.A8.A9.D10.C二、填空题1.敏感元件、转换元件、基本转换电路2.比值3.变气隙式、变面积式、螺线管式4.功能型、非功能型5.输入量为零时三、判断题1.×2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.传感器的作用是感受被测量并转换成可用输出信号。在机电一体化系统中，它是获取信息的关键部件，能将外界物理量转化为电信号，为后续的控制、处理和显示等环节提供基础数据，对系统的性能、精度和可靠性起着至关重要的作用。2.压电式传感器基于压电效应工作，某些电介质在受力变形时会在其表面产生电荷。应用场合包括压力测量、加速度测量等，如在汽车发动机的压力检测、振动监测等方面有广泛应用。3.电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型。变极距型灵敏度高，但测量范围小；变面积型线性度好，测量范围较大；变介质型常用于检测介质变化，如液位测量等。4.光电传感器工作时，发光元件发出光线，当光线被物体遮挡或反射等情况改变时，光敏元件接收光信号并转换为电信号。常见应用有物体计数、产品检测、转速测量等。五、材料分析题1.光纤传感器检测产品尺寸精度通常利用光的折射、反射等原理。当产品尺寸变化时，会导致光纤中光信号的传播特性改变，如光强、相位等。优势在于精度高、抗干扰能力强、可实现非接触测量，能适应复杂恶劣环境。2.压电式传感器测量加工压力变化时可能出现的误差有温度影响、外力干扰等。解决方法是采用温度补偿电路，