专题五 弹性敏感元件基础（专项练习） 山东省（春季高考）《传感器及应用》（高教版）考纲讲练测

编写说明：本套资料严格依据山东省（春季高考）电子技术类专业考试标准（知识模块 传感器应用技术）及《传感器及应用》编写，围绕“考点解读—思维导图—知识梳理—背诵—常考题—高考模拟—课堂练习—课堂小结”组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 山东省电子技术类 《传感器及应用》考纲讲练测 专题五 弹性敏感元件基础 练习（解析版） 一、选择题 1. 弹性敏感元件的主要功能是（ ）。 A. B.直接进行A/D转换 B. A.感受力并产生变形 C. C.输出程序代码 D. D.显示颜色 【答案】B 【解析】它完成力学量到变形量的转换。 2. 刚度的单位可写为（ ）。 A. D.mm² B. B.mm/N C. C.N·mm D. A.N/mm 【答案】D 【解析】刚度为力与变形量之比，单位是N/mm等。 3. 灵敏度的单位可写为（ ）。 A. A.mm/N B. B.N/mm C. C.N·mm D. D.N² 【答案】A 【解析】灵敏度为变形量与力之比。 4. 在线性情况下，刚度与灵敏度（ ）。 A. C.没有关系 B. B.相等且同向变化 C. A.互为倒数 D. D.都等于零 【答案】C 【解析】与互为倒数。 5. 相同外力下变形较大的元件，通常（ ）。 A. C.承载一定更强 B. B.刚度较大 C. A.灵敏度较高 D. D.温度系数一定更小 【答案】C 【解析】单位力变形量大表示灵敏度高。 6. 适合测量大载荷的结构常为（ ）。 A. A.柱式或筒式 B. B.扭转式 C. C.悬臂梁末端 D. D.光敏电阻 【答案】A 【解析】柱式、筒式承载能力较强。 7. 测量轴转矩优先采用（ ）。 A. D.热敏电阻 B. B.柱式元件 C. C.平行板电容 D. A.扭转式元件 【答案】D 【解析】转矩引起扭转变形。 8. 梁式弹性元件的典型特点是（ ）。 A. B.只能承受静水压力 B. A.结构简单、易产生位移或应变 C. C.不发生变形 D. D.必须输出脉冲 【答案】B 【解析】梁式结构便于受力变形和安装转换元件。 9. 下列哪项有利于提高长期稳定性？ A. A.小蠕变和小滞后 B. B.大温度系数 C. C.低疲劳强度 D. D.频繁过载 【答案】A 【解析】滞后、蠕变小可减小漂移。 10. 高温环境选材应重点关注（ ）。 A. D.包装材料 B. B.外观颜色 C. C.标签大小 D. A.温度系数和温度稳定性 【答案】D 【解析】温度会影响弹性参数和输出。 11. 周期载荷下材料应具有较高的（ ）。 A. C.光照度 B. B.电阻率 C. A.疲劳强度 D. D.频率 【答案】C 【解析】反复受力要求抗疲劳。 12. 压力膜片首先把压力变为（ ）。 A. B.数字代码 B. A.位移或应变 C. C.光谱 D. D.声音 【答案】B 【解析】膜片受压产生弹性变形。 13. 应变片在系统中主要完成（ ）。 A. D.提供机械支撑 בלבד B. B.力到机械变形的转换 C. C.显示结果 D. A.变形到电阻变化的转换 【答案】D 【解析】应变片把应变转换为电阻变化。 14. 某元件F=50 N、x=0.25 mm，刚度为（ ）。 A. A.200 N/mm B. B.20 N/mm C. C.0.005 N/mm D. D.12.5 N/mm 【答案】A 【解析】。 15. 某元件F=40 N、x=2 mm，灵敏度为（ ）。 A. C.80 mm/N B. B.20 mm/N C. A.0.05 mm/N D. D.42 mm/N 【答案】C 【解析】。 16. 选型首先要保证（ ）。 A. B.外形最小 B. A.量程覆盖并避免过载 C. C.价格最低 D. D.颜色统一 【答案】B 【解析】量程和安全是选型前提。 17. 刚度过大可能导致（ ）。 A. A.变形过小、灵敏度降低 B. B.一定更准确 C. C.无需转换电路 D. D.自动抗振 【答案】A 【解析】刚度大时单位力变形小。 18. 弹性滞后主要会造成（ ）。 A. C.输出必为零 B. B.量程自动增大 C. A.加载和卸载输出不一致 D. D.接口改变 【答案】C 【解析】滞后与加载历史有关，导致同一输入下输出不同。 19. 完整的力敏测量链通常是（ ）。 A. D.位移—标签—接口—外壳 B. B.力—颜色—包装—显示 C. C.压力—程序—温度—声音 D. A.力—弹性变形—电量转换—信号处理 【答案】D 【解析】这是弹性敏感元件参与的基本信号链。 20. 梁式元件贴应变片时应选在（ ）。 A. B.完全不变形处 B. A.应变明显且受力均匀处 C. C.随意外壳处 D. D.螺钉头顶端 【答案】B 【解析】应变代表性和粘贴可靠性决定测量质量。 二、判断题 21. 弹性敏感元件把力学量变为位移或应变。 【答案】正确 【解析】这是其基本作用。 22. 刚度是变形量与外力之比。 【答案】错误 【解析】刚度是外力与变形量之比，后者是灵敏度。 23. 灵敏度高表示单位力产生的变形较大。 【答案】正确 【解析】灵敏度定义如此。 24. 刚度与灵敏度在线性情况下互为倒数。 【答案】正确 【解析】由两者定义可得。 25. 弹性元件只要初始灵敏度高，材料就一定合适。 【答案】错误 【解析】还要考虑滞后、蠕变、疲劳、温度和过载等。 26. 扭转式结构适合转矩测量。 【答案】正确 【解析】转矩引起扭转变形。 27. 量程不足可能使弹性元件过载并产生永久变形。 【答案】正确 【解析】超量程会损坏或改变零点。 28. 梁式元件不能配合应变片测力。 【答案】错误 【解析】梁式元件常配合应变片测力或压力。 29. 温度系数小有利于减小环境温度对输出的影响。 【答案】正确 【解析】温度系数反映温度变化引起的参数变化程度。 30. 弹性敏感元件本身就是完整的电压输出传感器。 【答案】错误 【解析】还需电量转换和信号处理。 三、简答题 31. 比较刚度和灵敏度的物理意义。 【答案】刚度表示抵抗变形的能力，；灵敏度表示单位力产生的变形量，。线性时二者互为倒数。 【解析】答出定义、公式和关系即可。 32. 列出弹性敏感元件材料的主要性能要求。 【答案】弹性恢复好，滞后和蠕变小，疲劳强度高，温度系数小，机械性能稳定，并满足强度和加工要求。 【解析】应覆盖重复性、稳定性、寿命和环境适应性。 33. 简述柱式、梁式、扭转式弹性元件的典型应用。 【答案】柱式常用于压力或较大载荷，梁式常用于力、位移和应变测量，扭转式用于转矩测量。 【解析】结构与受力对象匹配正确即可。 34. 说明弹性敏感元件在应变式压力传感器中的信号转换过程。 【答案】压力作用使弹性元件产生应变，应变片随之发生电阻变化，再经电桥和信号调理电路转换为与压力对应的电信号。 【解析】需写出压力、变形/应变、电阻变化和电路处理四个环节。 四、综合应用题 35. 某弹性元件在80 N作用下产生0.40 mm变形。求刚度和灵敏度，并说明若要提高灵敏度应如何调整刚度。 【答案】刚度；灵敏度。要提高灵敏度，应在强度允许范围内降低刚度。 【解析】按定义分别计算，在线性情况下刚度与灵敏度互为倒数。 36. 某压力测量点正常0～0.8 MPa，短时峰值1.0 MPa，现场高温且振动明显。现有甲元件量程0～0.8 MPa、灵敏度高但耐温和抗疲劳差；乙元件量程0～1.2 MPa、灵敏度略低但耐温和抗疲劳好。请给出选型建议并说明理由。 【答案】优先选乙。其量程覆盖短时峰值并留有裕量，且耐温、抗疲劳性能适合现场；灵敏度略低可通过后级放大和标定补偿。 【解析】选型先满足量程和环境可靠性，再综合灵敏度及信号调理能力，不能只看单项指标。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本套资料严格依据山东省（春季高考）电子技术类专业考试标准（知识模块 传感器应用技术）及《传感器及应用》编写，围绕“考点解读—思维导图—知识梳理—背诵—常考题—高考模拟—课堂练习—课堂小结”组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 山东省电子技术类 《传感器及应用》考纲讲练测 专题五 弹性敏感元件基础 练习 一、选择题 1. 弹性敏感元件的主要功能是（ ）。 A. B.直接进行A/D转换 B. A.感受力并产生变形 C. C.输出程序代码 D. D.显示颜色 2. 刚度的单位可写为（ ）。 A. D.mm² B. B.mm/N C. C.N·mm D. A.N/mm 3. 灵敏度的单位可写为（ ）。 A. A.mm/N B. B.N/mm C. C.N·mm D. D.N² 4. 在线性情况下，刚度与灵敏度（ ）。 A. C.没有关系 B. B.相等且同向变化 C. A.互为倒数 D. D.都等于零 5. 相同外力下变形较大的元件，通常（ ）。 A. C.承载一定更强 B. B.刚度较大 C. A.灵敏度较高 D. D.温度系数一定更小 6. 适合测量大载荷的结构常为（ ）。 A. A.柱式或筒式 B. B.扭转式 C. C.悬臂梁末端 D. D.光敏电阻 7. 测量轴转矩优先采用（ ）。 A. D.热敏电阻 B. B.柱式元件 C. C.平行板电容 D. A.扭转式元件 8. 梁式弹性元件的典型特点是（ ）。 A. B.只能承受静水压力 B. A.结构简单、易产生位移或应变 C. C.不发生变形 D. D.必须输出脉冲 9. 下列哪项有利于提高长期稳定性？ A. A.小蠕变和小滞后 B. B.大温度系数 C. C.低疲劳强度 D. D.频繁过载 10. 高温环境选材应重点关注（ ）。 A. D.包装材料 B. B.外观颜色 C. C.标签大小 D. A.温度系数和温度稳定性 11. 周期载荷下材料应具有较高的（ ）。 A. C.光照度 B. B.电阻率 C. A.疲劳强度 D. D.频率 12. 压力膜片首先把压力变为（ ）。 A. B.数字代码 B. A.位移或应变 C. C.光谱 D. D.声音 13. 应变片在系统中主要完成（ ）。 A. D.提供机械支撑 בלבד B. B.力到机械变形的转换 C. C.显示结果 D. A.变形到电阻变化的转换 14. 某元件F=50 N、x=0.25 mm，刚度为（ ）。 A. A.200 N/mm B. B.20 N/mm C. C.0.005 N/mm D. D.12.5 N/mm 15. 某元件F=40 N、x=2 mm，灵敏度为（ ）。 A. C.80 mm/N B. B.20 mm/N C. A.0.05 mm/N D. D.42 mm/N 16. 选型首先要保证（ ）。 A. B.外形最小 B. A.量程覆盖并避免过载 C. C.价格最低 D. D.颜色统一 17. 刚度过大可能导致（ ）。 A. A.变形过小、灵敏度降低 B. B.一定更准确 C. C.无需转换电路 D. D.自动抗振 18. 弹性滞后主要会造成（ ）。 A. C.输出必为零 B. B.量程自动增大 C. A.加载和卸载输出不一致 D. D.接口改变 19. 完整的力敏测量链通常是（ ）。 A. D.位移—标签—接口—外壳 B. B.力—颜色—包装—显示 C. C.压力—程序—温度—声音 D. A.力—弹性变形—电量转换—信号处理 20. 梁式元件贴应变片时应选在（ ）。 A. B.完全不变形处 B. A.应变明显且受力均匀处 C. C.随意外壳处 D. D.螺钉头顶端 二、判断题 21. 弹性敏感元件把力学量变为位移或应变。 22. 刚度是变形量与外力之比。 23. 灵敏度高表示单位力产生的变形较大。 24. 刚度与灵敏度在线性情况下互为倒数。 25. 弹性元件只要初始灵敏度高，材料就一定合适。 26. 扭转式结构适合转矩测量。 27. 量程不足可能使弹性元件过载并产生永久变形。 28. 梁式元件不能配合应变片测力。 29. 温度系数小有利于减小环境温度对输出的影响。 30. 弹性敏感元件本身就是完整的电压输出传感器。 三、简答题 31. 比较刚度和灵敏度的物理意义。 32. 列出弹性敏感元件材料的主要性能要求。 33. 简述柱式、梁式、扭转式弹性元件的典型应用。 34. 说明弹性敏感元件在应变式压力传感器中的信号转换过程。 四、综合应用题 35. 某弹性元件在80 N作用下产生0.40 mm变形。求刚度和灵敏度，并说明若要提高灵敏度应如何调整刚度。 36. 某压力测量点正常0～0.8 MPa，短时峰值1.0 MPa，现场高温且振动明显。现有甲元件量程0～0.8 MPa、灵敏度高但耐温和抗疲劳差；乙元件量程0～1.2 MPa、灵敏度略低但耐温和抗疲劳好。请给出选型建议并说明理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $