大学（测控技术与仪器）传感器应用技术2026年综合测试题及答案.doc

大学（测控技术与仪器）传感器应用技术2026年综合测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）
1. 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
2. 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
3. 用于测量压力的传感器是（ ）。
A. 霍尔传感器
B. 压电传感器
C. 光纤传感器
D. 磁电传感器
4. 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. 延迟时间
C. 响应时间
D. 超调量
5. 下列哪种传感器可用于检测气体浓度？（ ）
A. 气敏传感器
B. 湿敏传感器
C. 力敏传感器
D. 光敏传感器
6. 应变片测量应变时，其电阻变化主要是由（ ）引起的。
A. 温度变化
B. 压力变化
C. 应变导致的几何尺寸变化
D. 材料特性改变
7. 电容式传感器常用于测量（ ）。
A. 位移
B. 温度
C. 速度
D. 加速度
8. 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. 传感器输出信号的最大变化量
C. 传感器的测量范围
D. 传感器的精度
9. 光电传感器利用了（ ）原理。
A. 电磁感应
B. 光电效应
C. 压电效应
D. 热效应
10. 以下哪种传感器属于有源传感器？（ ）
A. 电阻应变片
B. 压电传感器
C. 光纤传感器
D. 电位器式传感器

二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，多选、少选、错选均不得分）
1. 温度传感器的分类包括（ ）。
A. 热电偶
B. 热电阻
C. 热敏电阻
D. 光纤温度传感器
2. 传感器的动态特性指标有（ ）。
A. 响应时间
B. 上升时间
C. 超调量
D. 线性度
3. 可用于测量位移的传感器有（ ）。
A. 电位器式传感器
B. 电感式传感器
C. 电容式传感器
D. 超声波传感器
4. 传感器的组成部分通常包括（ ）。
A. 敏感元件
B. 转换元件
C. 测量电路
D. 显示装置
5. 以下属于数字式传感器的是（ ）。
A. 光栅传感器
B. 磁栅传感器
C. 编码器
D. 应变片

三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）
1. 传感器的灵敏度越高越好。（ ）
2. 热电阻的阻值随温度升高而减小。（ ）
3. 压电传感器可用于测量力和压力。（ ）
4. 传感器的线性度是指输出与输入之间保持线性关系的程度。（ ）
5. 光纤传感器抗电磁干扰能力强。（ ）
6. 霍尔传感器可用于测量磁场强度。（ ）
7. 电容式传感器的灵敏度与极板间距离成正比。（ ）
8. 应变片测量应变时，其电阻变化与应变大小成反比。（ ）
9. 气敏传感器只能检测一种气体。（ ）
10. 传感器的零点输出为零。（ ）

四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）
1. 简述传感器的定义和作用。
2. 说明电容式传感器的工作原理及特点。
3. 分析应变片测量应变时的误差来源及减小误差的方法。

五、综合题（总共2题，每题15分，请详细解答问题）
1. 设计一个基于传感器的温度控制系统，要求简述系统组成、工作原理及各传感器的作用。
2. 现有一个压电传感器用于测量动态压力，已知其灵敏度为20pC/Pa，输出信号接入一个增益为100的放大器，放大器输出再接至一个数据采集卡，采集卡的分辨率为12位。当压力变化为50Pa时，计算采集卡输出的数字量。

答案：
一、选择题
1. C
2. C
3. B
4. C
5. A
6. C
7. A
8. A
9. B
10. B

二、多项选择题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABC
5. ABC

三、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. √
5. √
6. √
7. ×
8. ×
9. ×
10. ×

四、简答题
1. 传感器是能感受规定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。作用是将各种非电量转换为电量，以便于后续的测量、控制和处理。
2. 电容式传感器工作原理基于电容量变化检测非电量。特点有灵敏度高、动态响应好、结构简单、适应性强等，但易受干扰，寄生电容影响较大。
3. 误差来源：温度影响、应变片本身特性变化、测量电路噪声等。减小误差方法：采用温度补偿措施、选用高精度应变片、优化测量电路等。

五、综合题
1. 系统组成：温度传感器、控制器、执行机构（如加热或制冷设备）。工作原理：温度传感器检测环境温度并转换为电信号传至控制器，控制器与设定值比较后输出控制信号调节执行机构动作。温度传感器用于实时监测温度，为控制提供依据。
2. 压电传感器输出电荷Q = 灵敏度×压力 = 20×50 = 1000pC。放大器输出电压U = Q×增益 = 1000×100 = 100000pC = 0.1V。采集卡分辨率为12位，满量程电压Vfs = 2^12 = 4096，输出数字量N = (U/Vfs)×2^12 = (0.1/4096)×4096 = 100。