2025年大学本科三年级（自动化）传感器技术基础试题及答案

2025年大学本科三年级（自动化）传感器技术基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）请将答案填在下列表格中（本大题共20小题，每小题2分，共40分）|题号|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|14|15|16|17|18|19|20||----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----||答案||||||||||||||||||||1.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2.以下哪种传感器属于有源传感器（）A.应变片B.热电偶C.光电二极管D.压电陶瓷3.传感器的输出信号达到稳定值的90%时所需要的时间称为（）A.上升时间B.响应时间C.延迟时间D.建立时间4.下列哪种材料常用于制作温度传感器（）A.铜B.铝C.铂D.铁5.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.传感器输出信号与输入信号的比值C.传感器在规定条件下，输入量按同一方向变化，在全量程范围内，输出特性曲线与拟合直线之间的最大偏差D.传感器在多次测量同一输入量时，输出量的一致性程度6.电容式传感器的测量转换电路不包括（）A.调频电路B.调幅电路C.脉冲宽度调制电路D.电桥电路7.压电式传感器主要用于测量（）A.压力B.温度C.位移D.加速度8.霍尔传感器是基于（）原理工作的。A.电磁感应B.霍尔效应C.光电效应D.压阻效应9.下列哪种传感器可用于测量气体浓度（）A.气敏传感器B.湿敏传感器C.磁敏传感器D.力敏传感器10.传感器的线性度是指（）A.传感器输出信号与输入信号的比值B.传感器在规定条件下，输入量按同一方向变化，在全量程范围内，输出特性曲线与拟合直线之间的最大偏差C.传感器能够检测到的最小输入变化量D.传感器在多次测量同一输入量时，输出量的一致性程度11.应变片的工作原理是基于（）A.压阻效应B.应变效应C.压电效应D.霍尔效应12.光纤传感器利用了光纤的（）特性。A.传光B.传电C.传声D.传热13.以下哪种传感器不属于数字传感器（）A.光栅尺B.磁栅尺C.应变片D.编码器14.传感器的零点输出是指（）A.输入量为零时的输出值B.输出量为零时的输入值C.传感器满量程输出时的输入值D.传感器满量程输出时的输出值15.超声波传感器利用了超声波的（）特性。A.反射B.折射C.衍射D.干涉16.热电阻传感器的阻值随温度的升高而（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小17.电感式传感器的测量转换电路不包括（）A.变压器式交流电桥B.谐振式测量电路C.脉冲宽度调制电路D.差动整流电路18.传感器的迟滞现象是指（）A.传感器在正反行程期间输出-输入特性曲线不重合的现象B.传感器在规定条件下，输入量按同一方向变化，在全量程范围内，输出特性曲线与拟合直线之间的最大偏差C.传感器能够检测到的最小输入变化量D.传感器在多次测量同一输入量时，输出量的一致性程度19.下列哪种传感器可用于测量转速（）A.磁电式传感器B.气敏传感器C.湿敏传感器D.力敏传感器20.传感器的动态特性主要指标不包括（）A.响应特性B.线性度C.频率特性D.抗干扰能力第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述传感器的定义及组成部分。22.（10分）说明应变片测量应变的原理，并画出应变片测量应变的基本电路图。23.（10分）分析电容式传感器的优缺点。24.（15分）材料：在自动化生产线上，需要对流水线上的产品进行尺寸检测。现有一款激光位移传感器，其测量精度为±0.05mm，量程为0-100mm。已知产品的标准尺寸为50mm，在一次检测中，传感器测量得到产品尺寸为50.08mm。问题：请判断该产品尺寸是否合格，并计算测量误差。25.（15分）材料：某温度控制系统中，采用热电偶作为温度传感器。已知热电偶的热电势与温度的关系为E(t,t0)=at+bt²+ct³，其中a、b、c为常数，t为测量温度，t0为参考温度。在一次测量中，热电偶输出的热电势为20mV，参考温度t0=0℃，通过查阅热电偶分度表可知，当热电势为20mV时，对应的温度t约为500℃。问题：若该温度控制系统要求温度控制精度为±1℃，判断此次测量温度是否满足系统要求，并说明理由。答案：1.C2.B3.B4.C5.A6.B7.D8.B9.A10.B11.B12.A13.C14.A15.A16.A17.C18.A19.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。通常由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；基本转换电路将转换元件输出的电信号进行进一步的处理和转换，以获得便于显示、记录、处理和控制的有用电信号。22.应变片测量应变的原理是基于应变效应，即金属导体的电阻值随着它所受机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生变化。基本电路图：应变片与一个固定电阻组成电桥电路，当应变片受到应变时，其电阻值发生变化，导致电桥失衡，从而输出一个与应变相关的电压信号。23.优点：结构简单、灵敏度高、动态响应特性好、适应性强、可以实现非接触测量等。缺点：输出阻抗高，负载能力差；寄生电容影响大，易受干扰；输出特性非线性，需要进行线性化处理等。24.产品尺寸为50.08mm，标准尺寸