2025年高职（机电一体化技术）传感器应用技术综合测试题及答案

2025年高职（机电一体化技术）传感器应用技术综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.灵敏度越高2.下列不属于传感器静态特性指标的是（）A.量程B.响应时间C.线性度D.重复性3.传感器的输出量通常为（）A.非电量信号B.电量信号C.位移信号D.压力信号4.应变片式电阻传感器是利用（）将应变转换为电阻变化的。A.压电效应B.压阻效应C.应变效应D.光电效应5.金属应变片的灵敏系数主要取决于（）A.材料力学性能B.材料几何尺寸C.环境温度D.应变片的粘贴方式6.半导体应变片的灵敏系数比金属应变片（）A.小B.大C.相等D.不确定7.电容式传感器的优点不包括（）A.温度稳定性好B.结构简单C.动态响应快D.灵敏度高8.变极距型电容式传感器的灵敏度与极距（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比9.自感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，其输出电压（）A.与衔铁位移成正比B.与衔铁位移成反比C.与衔铁位移的平方成正比D.与衔铁位移的平方成反比10.差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因不包括（）A.传感器的两次级绕组的电气参数不同B.传感器的两次级绕组的几何尺寸不同C.磁性材料的非线性D.环境温度的变化11.电涡流式传感器的原理是基于（）A.电磁感应原理B.压电效应C.压阻效应D.光电效应12.霍尔元件产生霍尔电势的必要条件不包括（）A.存在磁场B.存在电场C.半导体材料D.电流与磁场方向垂直13.磁电式传感器是利用（）将被测量转换为感应电动势的。A.电磁感应原理B.压电效应C.压阻效应D.光电效应14.热电偶传感器的工作原理是基于（）A.热电效应B.压电效应C.压阻效应D.光电效应15.热电阻传感器是利用（）将温度变化转换为电阻变化的。A.热电效应B.压电效应C.压阻效应D.金属导体或半导体的电阻随温度变化的特性16.光纤传感器是利用（）将被测量转换为光信号变化的。A.光电效应B.压电效应C.压阻效应D.电磁感应原理17.传感器的线性度越接近1，表示传感器的输出与输入之间（）A.越接近线性关系B.越远离线性关系C.线性关系不变D.不确定18.传感器的迟滞现象是指传感器在正行程和反行程期间，输出输入特性曲线（）A.重合B.不重合C.对称D.不对称19.传感器的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（）A.完全重合B.不完全重合C.对称D.不对称20.传感器的分辨率是指传感器能够检测到的（）变化量。A.最大B.最小C.平均D.任意第II卷（非选择题，共60分）21.简答题（每题10分，共20分）-简述传感器的定义和组成部分。-说明应变片式电阻传感器测量应变的原理。22.分析题（每题10分，共分20分）-分析电容式传感器的优缺点及应用场合。-阐述自感式传感器采用差动结构的优点。23.计算题（每题10分，共20分）-已知某变极距型电容式传感器的初始电容C0=100pF，极距d0=1mm，当极距变化量Δd=0.1mm时，求电容的变化量ΔC。-有一热电阻传感器，其电阻温度系数α=0.004/℃，在温度t0=2０℃时，电阻值R0=100Ω，求当温度t=50℃时的电阻值R。24.材料分析题（每题10分，共20分）材料：某数控机床在加工过程中，出现了加工精度下降的问题。经检查发现，机床的位移传感器出现了故障。已知该位移传感器为光栅传感器，其工作原理是基于莫尔条纹现象。-请分析光栅传感器的工作原理及莫尔条纹的作用。-针对该机床加工精度下降的问题，提出可能的解决措施。25.设计题（每题20分，共20分）设计一个基于传感器的温度控制系统，要求能够实时监测温度，并根据设定值自动调节温度。请说明系统的组成部分、工作原理及各部分的作用。答案：1.D2.B3.B4.C5.A6.B7.A8.D9.A10.D11.A12.B13.A14.A15.D16.A17.A18.B19.A20.B21.传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。组成部分包括敏感元件、转换元件、转换电路。应变片式电阻传感器测量应变的原理是：当应变片受到外力作用产生应变时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻的变化来确定应变的大小。22.电容式传感器优点：温度稳定性好、结构简单、动态响应快、灵敏度高。缺点：输出阻抗高、负载能力差。应用场合：用于位移、压力、加速度等测量。自感式传感器采用差动结构优点：提高灵敏度、减小非线性误差、提高抗干扰能力。23.1.根据变极距型电容式传感器电容变化公式ΔC/C0=-2Δd/d0，可得ΔC=-2C0Δd/d0=-2×100×0.1/1=-20pF。2.根据热电阻计算公式R=R0(1+α(t-t0))，可得R=100×(1+0.004×(50-20))=112Ω。24.光栅传感器工作原理：利用光栅的莫尔条纹现象，将位移量转换为光信号的变化，再通过光电元件转换为电信号。莫尔条纹作用：放大位移量、细分位移量、提高测量精度。解决措施：检查光栅传感器是否损坏，如有损坏及时更换；检查光栅传感器的安装是否正确，如有松动重新安装；检查光栅传感器的信号传输线路是否正常，如有故障及时修复。25.系统组成部分：温度传感器、控制器、执行器、被控对象。工作原理：温度传感器