2025年中职传感器技术（技术应用）试题及答案

2025年中职传感器技术（技术应用）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：本卷共20小题，每小题2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物理效应的？A.应变片传感器B.气敏传感器C.热电偶传感器D.压电传感器2.传感器的静态特性不包括以下哪一项？A.线性度B.迟滞C.响应时间D.重复性3.用于测量压力的传感器是A.光电传感器B.霍尔传感器C.压阻式传感器D.光纤传感器4.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.反馈电路D.线性化电路5.应变片传感器测量应变时，其电阻变化主要是因为A.温度变化B.应变引起的几何尺寸变化C.材料特性改变D.压力变化6.以下哪种传感器常用于汽车的速度测量？A.超声波传感器B.磁电式传感器C.光纤传感器D.红外传感器7.传感器的灵敏度是指A.输出量与输入量之比B.输入量变化引起输出量变化的大小C.输出量的变化率D.输入量的变化范围8.下列属于数字式传感器的是A.电位器式传感器B.光栅传感器C.电容式传感器D.电感式传感器9.传感器的零点输出不为零，且当输入量为零时输出随时间作缓慢变化，这种现象称为A.迟滞B.零点输出C.温漂D.零点漂移10.用于检测气体浓度的传感器是A.湿敏传感器B.气敏传感器C.磁敏传感器D.力敏传感器11.光纤传感器利用了光纤的什么特性来实现传感功能？A.光学反射B.光学折射C.光学干涉D.以上都是12.应变片传感器的敏感栅材料通常不包括A.金属B.半导体C.陶瓷D.塑料13.传感器的动态特性主要指标不包括A.上升时间B.超调量C.线性度D.固有频率14.以下哪种传感器可用于测量物体的位移？A.电感式传感器B.热敏电阻传感器C.磁敏传感器D.声敏传感器15.霍尔传感器是基于什么效应工作的？A.光电效应B.电磁感应效应C.霍尔效应D.压电效应16.传感器的分辨率是指A.传感器能检测到的最小输入变化量B.传感器输出的最小变化量C.传感器的测量精度D.传感器的线性范围17.用于测量温度的热电偶传感器，其工作原理是基于A.热电效应B.光电效应C.压阻效应D.霍尔效应18.以下哪种传感器常用于工业自动化中的位置检测？A.超声波传感器B.光纤传感器C.磁电式传感器D.以上都有可能19.传感器的迟滞现象是指A.正反行程输出特性不一致B.输出信号随时间变化C.输入输出关系呈非线性D.零点输出不稳定20.气敏传感器的敏感材料一般是A.金属氧化物B.半导体材料C.高分子材料D.陶瓷材料第II卷（非选择题，共60分）（一）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，通常由敏感元件、转换元件和______组成。2.压电式传感器是基于______效应工作的，常用于测量力、压力等物理量。3.电容式传感器的电容量变化与______、______、______等因素有关。4.传感器的线性度是指传感器输出与输入之间保持______关系的程度。5.光纤传感器按其工作原理可分为功能型光纤传感器和______光纤传感器。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述传感器的作用和分类。2.说明应变片传感器测量应变的基本原理。3.什么是传感器的静态特性？列举几个主要的静态特性指标。4.简述霍尔传感器的工作原理及应用。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。分析问题并作答。1.有一个电容式传感器，当被测对象变化时，电容值发生了变化。请分析电容值变化可能会对传感器输出产生什么影响？2.某传感器在测量过程中出现了零点漂移现象，试分析可能导致零点漂移的原因有哪些？3.对于一个基于电磁感应原理的磁电式传感器，当磁场强度变化时，传感器输出会如何变化？请分析其原理。（四）材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在工业自动化生产线上，需要对零件的尺寸进行精确测量以便进行质量控制。现采用激光位移传感器来测量零件的厚度。激光位移传感器通过发射激光束并接收反射光来测量距离，其测量精度可达±0.01mm。在测量过程中，传感器将测量到的距离数据传输给控制系统，控制系统根据预设的零件厚度标准值进行比较判断，如果测量值超出标准范围，则发出警报信号。1.请分析激光位移传感器在该应用中的工作原理。（5分）2.说明该测量系统中，传感器数据传输和控制系统判断的作用。（5分）（五）设计题（共5分）答题要求：设计一个简单的温度测量系统，要求使用热电偶传感器、放大器、A/D转换器和微控制器。简述各部分的作用及相互连接方式。答案：第I卷选择题答案：1.B2.C3.C4.C5.B6.B7.A8.B9.D10.B11.D12.D13.C14.A15.C16.A17.A18.D19.A20.A第II卷答案：（一）填空题答案：1.转换电路2.压电3.极板间距离、极板面积、介质介电常数4.线性5.非功能型（二）简答题答案：1.传感器的作用是感受被测量并转换成可用输出信号。分类：按工作原理分有物理型、化学型、生物型等；按被测量分有力敏、热敏、光敏等；按输出信号类型分有模拟式、数字式。2.应变片传感器由敏感栅、基底、覆盖层和引线等部分组成。当应变片受到应变时，敏感栅的几何尺寸发生变化，导致其电阻值改变，通过测量电阻变化来测量应变。3.传感器的静态特性是指传感器在被测量处于稳定状态时的输出与输入关系。主要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、零点输出、满量程输出、分辨率等。4.霍尔传感器基于霍尔效应工作，当电流通过放在磁场中的半导体薄片且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生电动势。应用于测量磁场、电流、位移、压力等。（三）分析题答案：1.电容变化会导致传感器输出电压或电流变化。若电容增大，对于容抗型传感器，输出电压可能减小；对于容感型传感器，输出电流可能变化。从而影响后续电路对信号的处理和判断。2.零点漂移原因可能有温度变化影响传感器内部元件特性；电源电压波动；传感器自身老化；外界电磁场干扰等。3.当磁场强度变化时，磁电式传感器的感应电动势会变化。根据电磁感应定律，感应电动势与磁场强度变化率、线圈匝数等有关。磁场强度增大或减小，感应电动势相应增大或减小。（四）材料分析题答案：1.激光位移传感器发射激光束，经零件表面反射后被传感器接收。根据激光发射与接收的时间差或相位差来计算距离，从而得到零件厚度。2.传感器数据传输将测量到的距离数据准确传送给控制系统。控制系统根据预设标准值比较判断，若超出范围发出警报，保证零件尺寸符