2026年传感与检测试题及答案

2026年传感与检测试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在金属应变片中，导致灵敏系数小于材料本身灵敏系数的最主要原因是A.电阻温度系数B.泊松效应C.引线电阻D.横向效应2.采用恒流源激励的电桥，当桥臂电阻变化ΔR时，其输出电压与ΔR的关系是A.线性B.平方C.开方D.对数3.热电偶冷端补偿中，集成温度传感器AD590输出的是A.电压正比于TB.电流正比于TC.电阻正比于TD.频率正比于T4.在差动电容式加速度计中，施加过载冲击后输出仍保持线性的关键是A.预载电压B.止挡结构C.高Q值D.真空封装5.光纤布拉格光栅的波长漂移量与下列哪项无关A.栅区温度B.栅区应变C.光源谱宽D.光纤弹光系数6.霍尔元件的不等位电势主要由哪项工艺误差引起A.电极不对称B.掺杂不均C.晶向偏差D.氧化层厚度7.在压电传感器电荷放大器中，反馈电阻Rf的主要作用是A.提高增益B.抑制漂移C.决定下限频率D.降低噪声8.对于4～20mA两线制变送器，回路最大负载电阻受限于A.电源电压B.传输电缆电容C.传感器功耗D.ADC输入阻抗9.激光三角法测位移中，当物体表面倾斜角增大时，光斑在PSD上的位置A.向近端移动B.向远端移动C.不变D.先远后近10.在MEMS陀螺仪中，采用“音叉”结构的主要目的是A.提高Q值B.抑制共模加速度C.降低阻尼D.增大科氏力二、填空题（每空2分，共20分）11.金属热电阻在0℃附近灵敏度较低，工业上常采用________热电阻作为低温段精密测温元件。12.电感式接近开关对________材料最敏感，其检测距离与目标物电导率成________关系。13.压电陶瓷的纵向压电常数d33单位是________，其物理意义为单位________产生的电荷密度。14.在应变测量中，若应变片灵敏系数K=2.0，测得微应变ε=1200μɛ，则电阻相对变化ΔR/R=________。15.热电偶分度表给出的电势值是在冷端温度为________℃条件下标定的。16.光纤传感器中，利用________效应可实现磁场测量，其敏感元件常选用________玻璃。17.激光多普勒测速仪中，被测速度v与多普勒频移Δf的关系为v=________，其中λ为激光波长。18.当电容式液位计采用同轴结构时，其电容量与液位高度成________关系，与介电常数成________关系。19.在无线传感节点中，________调制方式具有恒定包络，适合能量受限的射频前端。20.根据JJG882-2019，0.02级压力变送器检定点应不少于________点，其中应包括________%FS的轻载点。三、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）21.压阻式压力传感器的零点温漂主要由掺杂浓度决定，与封装应力无关。22.采用四线制可完全消除热电阻引线电阻对测量的影响。23.光纤F-P腔的精细度越高，其自由光谱区越小。24.霍尔开关的磁滞特性可提高抗抖动能力，但会降低重复精度。25.在电涡流位移传感器中，被测体表面镀层厚度增加将导致灵敏度下降。26.电荷放大器的输出电压与电缆长度无关，因此可无限延长电缆。27.热电偶测温回路的任意点焊接不会影响测量结果，只要焊点温度一致。28.激光三角法对黑色物体的测量误差大于白色物体，主要因散射光强减弱。29.MEMS电容式加速度计的Brownian噪声与质量块重量成反比。30.根据IEC61508，SIL2等级要求系统按需失效概率处于10⁻³～10⁻²区间。四、简答题（每题5分，共20分）31.简述金属应变片横向效应的产生机理及其对测量的影响。32.说明热电偶冷端补偿中“电桥补偿法”的工作原理与适用条件。33.画出压电加速度传感器的等效电路，并指出其高低频特性受限元件。34.概述光纤布拉格光栅在桥梁健康监测中的布设原则与温度-应变解耦方法。五、讨论题（每题5分，共20分）35.结合自动驾驶需求，讨论毫米波雷达与激光雷达在传感器融合中的互补性。36.工业物联网场景下，如何权衡无线传感节点的采样频率、本地运算与电池寿命？37.在高辐射环境下，比较光纤传感器与硅基MEMS传感器的长期可靠性差异。38.针对“碳中和”背景，探讨传感器制造与报废环节的绿色设计策略。答案与解析一、单项选择题1.D2.A3.B4.B5.C6.A7.C8.A9.B10.B二、填空题11.铂铑12.铁磁性，正13.C/N，应力14.2.4×10⁻³15.016.Faraday，稀土17.λΔf/(2sin(θ/2))18.线性，线性19.GFSK20.5，20三、判断题21×22√23√24√25√26×27×28√29√30√四、简答题答案要点31.横向效应指应变片横向应变引起电阻变化，使灵敏系数下降；导致测量值小于真实应变，需用横向灵敏度系数修正。32.电桥在冷端放置热敏电阻，随温度改变桥臂电压，抵消热电偶冷端电势变化；要求补偿电阻温度特性与热电偶匹配，适用于中等精度。33.等效电路为电荷源Q与并联电容Cs、串联电阻Rs；高频受Cs限制，低频受并联电阻Ri与反馈电阻Rf限制。34.布设原则：应变集中区、温度梯度区、对称布点；温度-应变解耦采用参考光栅、双参数矩阵或共轭封装法。五、讨论题参考要点35.毫米波穿透雨雾强但分辨率低，激光雷达分辨率高但受天气影响；融合可互补，提高鲁棒性。