2025年大三（自动化）检测技术与传感器考核题.doc

2025年大三（自动化）检测技术与传感器考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
本卷共10小题，每小题3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. 以下哪种传感器不属于基于物理效应的传感器？（ ）
A. 应变片传感器
B. 霍尔传感器
C. 光纤传感器
D. 气敏传感器
2. 某传感器的输出信号为4 - 20mA电流信号，其零点输出电流为（ ）mA。
A. 0
B. 4
C. 12
D. 20
3. 传感器的静态特性指标中，反映传感器对输入信号变化的响应能力的是（ ）。
A. 线性度
B. 灵敏度
C. 迟滞
D. 重复性
4. 下列关于传感器的说法中，错误的是（ ）。
A. 传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节
B. 传感器能将被测量转换为与之有一定关系的电量输出
C. 传感器的精度越高越好
D. 传感器的可靠性是指在规定条件和规定时间内，完成规定功能的能力
5. 电容式传感器的优点不包括（ ）。
A. 结构简单
B. 灵敏度高
C..动态响应好
D. 抗干扰能力强
6. 压电式传感器通常用来测量（ ）。
A. 压力
B. 温度
C. 位移
D. 加速度
7. 热电偶传感器产生热电势的条件不包括（ ）。
A. 两热电极材料相同
B. 两热电极的两端温度不同
C. 热电极材料均匀
D. 两热电极的连接点温度不同
8. 下列哪种传感器属于有源传感器？（ ）
A. 电阻应变片传感器
B. 压电式传感器
C. 光电传感器
D...磁电式传感器
9. 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. 传感器输出量与输入量之间的线性关系程度
C. 传感器在同一输入量下多次测量输出值的一致性
D. 传感器对干扰信号的抑制能力
10. 超声波传感器利用超声波的（ ）特性来检测物体。
A. 反射..
B. 折射
C. 衍射
D. 干涉

第II卷（非选择题，共70分）
11. （10分）简述传感器的组成及各部分的作用。
12. （15分）说明电阻应变片传感器的工作原理及测量电路。
13. （15分）分析霍尔传感器的工作原理，并举例说明其应用。
14. （15分）材料：某温度传感器在不同温度下的输出电压如下表所示（假设该传感器为线性关系）。
|温度（℃）|输出电压（V）|
|----|----|
|20|1.0|
|40|1.5|
|60|2.0|
|80|2.5|

问题：求该传感器的灵敏度，并写出输出电压与温度的关系式。
15.（15分）材料：在工业自动化生产中，需要检测管道内液体的流量。现有一款电磁流量计，其原理是基于法拉第电磁感应定律，即当导电液体在磁场中流动时，会在与磁场和流动方向垂直的方向上产生感应电动势，通过测量感应电动势来计算液体流量。已知管道直径为0.5m，磁场强度为0.2T，测得感应电动势为0.1V。

问题：求此时管道内液体的流量是多少？

答案：1. D 2. B 3. B 4. C 5. D 6. D 7. A 8. B 9. A 10. A
11. 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路组成。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量；转换元件将敏感元件输出的量转换为电量；转换电路将转换元件输出的电量转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号。
12. 电阻应变片传感器的工作原理是基于电阻应变效应，即导体或半导体在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值会发生变化。测量电路一般采用电桥电路，将应变片接入电桥的桥臂中，当应变片受力变形时，电桥失去平衡，输出一个与应变片电阻变化成正比的电压信号，通过测量该电压信号来测量外力。
13. 霍尔传感器的工作原理是基于霍尔效应，当电流通过放在磁场中的半导体薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生电动势。例如在汽车速度测量中，通过测量霍尔元件输出的脉冲信号频率来计算汽车行驶速度。
14. 灵敏度K=(2.5 - 1.0)/(80 - 20)=0.025V/℃。设输出电压U与温度t的关系式为U = Kt + U0，将t = 20，U = 1.0代入得1.0 = 0.025×20 + U0，解得U0 = 0.5，所以关系式为U = 0.025t + 0.5。
15. 根据公式E = Bdv，可得v = E/(Bd)=0.1/(0.2×0.5)=1m/s。流量Q = vA = v×π(d/2)^2 = 1×3.14×(0.5/2)^2 = 0.19625m³/s。