2025年大学本科三年级（自动化）传感器技术试题及答案

2025年大学本科三年级（自动化）传感器技术试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）1.传感器的静态特性指标中，反映传感器对被测量变化的响应能力的是（）(总共10题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内)A.线性度B.灵敏度C.迟滞D.重复性答案：B2.下列哪种传感器不属于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.压电式传感器答案：D3.二阶传感器的阻尼比ζ取值为（）时，其阶跃响应为无阻尼振荡。A.0B.1C.大于1D.小于1答案：A4.应变片的灵敏系数K与应变片的（）有关。A.材料性质B.几何尺寸C.温度D.以上都是答案：D5.下列哪种传感器可用于测量压力（）A.热电偶B.热电阻C.应变片D.压阻式传感器答案：D6.传感器的分辨率指的是（）A.传感器能检测到的最小被测量变化量B.传感器输出量与输入量之间的线性关系程度C.传感器在正反行程中输出输入特性曲线不重合的程度D.传感器在多次测量同一被测量时，输出特性的一致性答案：A7.光电传感器中，基于外光电效应的是（）A.光敏电阻B.光电池C.光电管D.光敏晶体管答案：C8.超声波传感器利用超声波的（）来检测目标物体。A.反射B.折射C.衍射D.干涉答案：A9.下列传感器中，属于有源传感器的是（）A.电阻应变片B.压电式传感器C.电感式传感器D.光电传感器答案：B10.传感器的零点输出指的是（）A.输入量为零时的输出量B.输出量为零时的输入量C.传感器的最小输出值D.传感器的最大输出值答案：A第II卷（非选择题，共60分）11.（10分）简述传感器的定义和组成部分。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、转换元件和测量电路组成。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量；转换元件将敏感元件输出的物理量转换为电信号；测量电路将转换元件输出的电信号进行放大、运算、处理等，以获得便于显示、记录、控制和处理的有用电信号。12.（10分）说明电容式传感器的工作原理及特点。电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测量的变化转换为电容量变化的一种传感器。工作原理基于电容量的变化，当被测量作用于电容式传感器时，电容量会发生改变。其特点有：灵敏度高、分辨率高；能测量多种物理量；动态响应特性好；结构简单、适应性强；抗干扰能力强等。13.（15分）有一热敏电阻，其阻值随温度变化的关系为Rt=R0e^B(1/T-1/T0)，其中R0=10kΩ，B=3950K，T0=298K。当温度T=350K时，求热敏电阻的阻值。首先将已知数据代入公式：Rt=10kΩ×e^[3950×(1/350-1/298)]计算1/350-1/298=0.002857-0.003356=-0.0004993950×(-0.000499)=-1.971（约）e^(-1.971)≈0.14Rt=10kΩ×0.14=1.4kΩ14.（15分）材料：某工业生产线上需要检测物体的位置，要求传感器能够快速、准确地检测到物体的位置变化。现有超声波传感器、光电传感器可供选择。请分析这两种传感器哪种更适合该应用场景，并说明理由。超声波传感器利用超声波的反射来检测物体位置。它适用于检测距离相对较远、表面较为粗糙的物体，对环境光等干扰不敏感。但检测精度相对光电传感器可能稍低，且检测速度受超声波传播速度限制。光电传感器通过检测光的变化来确定物体位置。它检测速度快，精度高，适用于检测表面光滑、反光性好的物体，能适应多种环境光条件。对于该工业生产线检测物体位置的应用场景，光电传感器更适合。因为生产线通常要求快速准确检测物体位置变化，光电传感器能更好地满足这一需求，其高精度和快速响应能确保生产过程的高效稳定运行。15.（10分）简述传感器技术在自动化领域的重要性及应用举例。传感器技术在自动化领域至关重要。它是获取信息的源头，能将各种物理量、化学量等转换为电信号，为自动化系统提供原始数据。通过传感器，自动化设备才能感知外界环境变化和被控制对象的状态。例如在工业机器人中，传感器用于检测工件