2025年高职（物联网应用技术）传感器调试技术实务综合测试题.doc

2025年高职（物联网应用技术）传感器调试技术实务综合测试题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
请将答案填写在每题后面的括号内。每题只有一个正确答案。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)
w1. 传感器能够将感受到的物理量、化学量等信息按一定规律转换成便于处理和传输的（ ）。
A. 电信号 B. 光信号 C. 磁信号 D. 声信号
w2. 以下哪种传感器不属于温度传感器（ ）。
A. 热电偶 B. 热电阻 C. 应变片 D. 热敏电阻
w3. 传感器的静态特性指标不包括（ ）。
A. 线性度 B. 灵敏度 C. 响应时间 D. 重复性
w4. 压电式传感器通常用于测量（ ）。
A. 压力 B. 温度 C. 流量 D. 位移
w5. 霍尔传感器是基于（ ）原理工作的。
A. 电磁感应 B. 霍尔效应 C. 热电效应 D. 压电效应
w6. 下列关于传感器的说法正确的是（ ）。
A. 传感器的精度越高越好 B. 传感器的量程越大越好
C. 传感器的分辨率越高越好 D. 以上说法都不对
w7. 电容式传感器可用于检测（ ）。
A. 液位 B. 厚度 C. 压力 D. 以上都是
w8. 传感器的输出信号与输入信号之间的关系曲线称为（ ）。
A. 静态特性曲线 B. 动态特性曲线 C. 校准曲线 D. 灵敏度曲线
w9. 应变片式传感器主要用于测量（ ）。
A. 应力 B. 应变 C. 压力 D. 扭矩
w10. 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
w11. 下列哪种传感器可用于非接触式测量（ ）。
A. 超声波传感器 B. 应变片传感器 C. 热电偶传感器 D. 热电阻传感器
w12. 传感器的零点输出是指（ ）。
A. 输入为零时的输出 B. 输出为零时的输入
C. 满量程输出 D. 半量程输出
w13. 红外传感器是利用（ ）来检测目标物体的。
A. 红外线的发射 B. 红外线的吸收 C. 红外线的反射 D. 以上都是
w14. 传感器的动态特性主要包括（ ）。
A. 响应特性和频率特性 B. 线性度和灵敏度
C. 重复性和迟滞 D. 零点输出和满量程输出
w15. 磁电式传感器基于（ ）原理工作。
A. 电磁感应 B. 霍尔效应 C. 热电效应 D. 压电效应
w16. 以下哪种传感器常用于汽车电子中的胎压监测（ ）。
A. 加速度传感器 B. 压力传感器 C. 温度传感器 D. 湿度传感器
w17. 传感器的灵敏度是指（ ）。
A. 输出量与输入量的比值 B. 输入量与输出量的比值
C. 输出量的变化量与输入量的变化量的比值 D. 输入量的变化量与输出量的变化量的比值
w18. 超声波传感器的工作频率通常在（ ）范围内。
A. 20Hz - 20kHz B. 20kHz - 1MHz C. 1MHz - 10MHz D. 10MHz - 100MHz
w19. 传感器的迟滞现象是指（ ）。
A. 正反行程输出特性不一致
B. 输入量连续变化时输出量的变化不连续
C. 输出信号随时间变化的特性
D. 输出信号与输入信号之间的线性关系
w20. 气体传感器可用于检测（ ）。
A. 氧气浓度 B. 二氧化碳浓度 C. 有害气体浓度 D. 以上都是

第II卷（非选择题，共60分）
w21. 简答题（每题10分，共20分）
（1）简述传感器的组成部分及其作用。
（2）说明传感器线性度的含义，并简述提高线性度的方法。
w22. 判断题（每题2分，共10分）
（1）传感器的精度越高，其测量误差越小。（ ）
（2）所有传感器的输出信号都是电信号。（ ）
（3）电容式传感器只能用于测量电容。（ ）
（注意：请在括号内填写“√”或“×”）
（4）传感器的响应时间越短，其动态性能越好。（ ）
（5）霍尔传感器可以测量磁场的大小和方向。（ ）
w2. 综合分析题（共15分）
某压力传感器的输出特性如下：当压力为0MPa时，输出电压为0V；当压力为1MPa时，输出电压为5V。现有一个压力变化范围为0 - 0.5MPa的压力测量任务，要求计算该传感器在此压力范围内的灵敏度，并分析其输出电压与压力之间的关系。
w24. 材料分析题（共15分）
材料：在工业自动化生产中，需要对生产线上的温度进行精确监测。现有一款热电偶温度传感器，其测量范围为0 - 1000℃，精度为±0.5℃。在实际使用中，发现测量温度与实际温度存在一定偏差。
问题：请分析可能导致温度测量偏差的原因，并提出相应的解决措施。
w25. 设计题（共20分）
设计一个基于超声波传感器的液位测量系统，要求能够实时准确地测量液位高度，并将液位信息通过LED数码管显示出来。请简要说明系统的工作原理、组成部分以及设计思路。

答案：
w1. A
w2. C
w3. C
w4. A
w5. B
w6. C
w7. D
w8. A
w9. B
w10. A
w11. A
w12. A
w13. D
w14. A
w15. A
w16. B
w17. C
w18. B
w19. A
w20. D
w21. （1）传感器一般由敏感元件、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成电信号；基本转换电路将转换元件输出的电信号进行进一步处理，如放大、滤波、线性化等，以获得便于显示、记录、处理和控制的有用电信号。（2）线性度是指传感器输出与输入之间保持线性关系的程度。提高线性度的方法有：采用线性化电路，如通过硬件电路对传感器输出进行线性化处理；选用合适的传感器特性曲线，使传感器在测量范围内尽量接近线性；对传感器进行非线性补偿，通过软件算法对测量数据进行修正。
w22. （1）√（2）×（3）×（4）√（5）√
w23. 灵敏度 = （5V - 0V）/（1MPa - 0MPa） = 5V/MPa。在0 - 0.5MPa压力范围内，输出电压与压力呈线性关系，输出电压U = 5×P（P为压力，单位MPa），即压力每增加0.1MPa，输出电压增加0.5V。
w24. 可能导致温度测量偏差的原因有：热电偶安装位置不当，未与被测物体充分接触；热电偶冷端温度补偿不准确；测量环境存在干扰，如强电磁干扰、气流等；传感器本身存在老化、损坏等问题。解决措施：正确安装热电偶，确保与被测物体良好接触；采用合适的冷端温度补偿方法，如补偿导线法、冷端恒温法等；消除测量环境的干扰，如屏蔽电磁干扰、避免气流影响等；定期校准和检查传感器，及时更换老化或损坏的传感器。
w25. 工作原理：超声波传感器向液面发射超声波信号，超声波在空气中传播遇到液面后反射回来，传感器接收到反射波，通过测量超声波的发射与接收时间差，根据声速计算出液位高度。组成部分：超声波传感器、微控制器、显示电路（LED数码管）等。设计思路：利用超声波传感器测量液位高度，将测量结果传输给微控制器，微控制器对数据进行处理后，通过显示电路将液位信息实时显示出来。可通过编写程序实现对超声波信号的发射、接收时间测量以及液位高度的计算和显示控制。