机电一体化技术应用试卷

1、机电一体化技术应用试卷机电一体化技术应用试卷一填空（每空 1 分，共 25 分）1. 机电一体化是在 机械 主功能， 能源主功能， 检测 主功能和控制主功能上引进微电子技术， 并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合构成的总称。机电一体化在总设计过程中， 应逐步形成下列技术文件与图纸：1）系统工作原理简图。2）控制器、驱动器、执行器、传感器工作原理图等。3）总体设计报告。4）总体装配图。5）部件装配图。3. 滚动轴承的失效形式有疲劳点蚀，塑性变形。机械技术是机电一体化的基础。 机电一体化产品中的 主功能 和构造功能，往往是一机械技术为主实现的。常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带、

2、高速带传动以及各种非线性传动部件等，其主要功能是传递转矩和转速。液压泵是用于液压系统中进行能量转换的元件，在液压传动中液压泵作为动力 元件，作用是将机械能转换成液压能。数控车床刀架按照回转刀架的回转轴相对于机床的主轴位置，回转刀架课分为式和 卧式 两种。立在控制三相笼形异步电动机的正反转电路中，只需任意对调任意两相 电源线 即可实现正反转。当载荷性质、环境温度与介质等外在因素改变时，对材料力学性能要求也不同。金属材料的力学性能主要是指强度、 硬度 、塑性和 韧性 。10.检测系统的主要组成测量电路，传感器 ，电源 ，记录器和执行机构。单位体积液体的质量成为液体的 密度 ，液体的密度越大，泵吸入

3、性越差 。在轴分类的转轴中，转轴既支撑传动部件有传递动力，即承受弯矩和 转矩 两种作用。机电一体化系统由 机械本体（机构） 、信息处理与控制部分 （计算机） 、 能源部分（动力源） 、 检测部分（传感器） 、 驱动部分（如电动机） 等子系统组成。滚珠丝杠副精度标准规定分为 6 个等级： C、D、E、F、G、H。其中，数控机床、精密机床的进给系统可选用 C 、 D、E 级，一般动力传动可选 F 、G 级。15.滚动轴承的失效形式有疲劳点蚀，塑性变形。机电一体化的检测系统基本由一下五部分组成：其中：（1）传感器： 用于对非电量信号进行测量的装置；2）变速器： 用于将来自传感器的信号转化为标准的电信

4、号 ；3）信号控制器： 完成对信号的分析、处理、判断与分配 ；步进电动机是一种把 开关激烈的变化 变换成 精确的转子位置增量运动 的执行机构，它将电脉冲转化为 角位移 。液压泵是用于液压系统中进行能量转换的元件，在液压传动中液压泵作为 动力 元件，作用是 将机械能转换成液压能 。数控车床刀架按照回转刀架的回转轴相对于机床的主轴位置，回转刀架课分为立式和 卧式 两种。三相六拍变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，其步距角为0.6。某光栅的条纹密度是 50 条/mm，光栅条纹间的夹角 =0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是20mm。二选择题（每题 1 分，共15 分）1. 下列不是机电

5、一体化发展趋势的是（C）A智能化 B 网络化 C 大型化 D绿色化滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整方法有多种，下图属于（ C ）间隙调整方法。A 双螺母螺纹预紧式B 双螺母齿差预紧式C 双螺母垫片预紧式动调整预紧式D 弹簧式自下列不属于常见的导轨截面积形状的有（B）A 不对称三角形B 条形C燕尾形D 圆形以下“不”可对直流电动机进行调速的方法是（C）。改变电动机电枢电压的大小改变电动机励磁电压的大小改变电动机电枢电压的相位改变电动机电枢电阻的大小带传动的主要失效形式是带在带轮上的（A）。A 带的疲劳破坏和带的打滑B带的打滑和带的破裂C 带的疲劳破坏和带的弹性滑动D带的破裂和带的弹性滑动下列不属于单总

6、线特性的是（D）。A、是串行总线B、只有一根总线，既传数据又传时钟信号C、是双向传输的总线D、传输时先传高位，再传低位7. 执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为（A）、液压式和气动式等。A 电气式B 电磁式C 磁阻式D 机械式8. 定制绕组串接电阻降压启动后，要将电阻（压下正常运行。（新加题）A），使电动机在额定电A 短接B 并接C 串接D 开路9. 直流测速发电机输出的是与转速（C）。A 成正比的交流电压B 成反比的交流电压C 成正比的直流电压D 成反比的直流电压当物体具有较大的接触表面， 承受载荷较大的时候选用（A）支撑。A 圆柱支撑B 圆锥支撑C 顶针支撑D 填入式滚动支

7、撑下列传感器类型属于非接触式温度传感器的是（C）。A 热电偶色高温计B半导体热敏电阻D 热电阻C 比12.伺光电编码器可识别（A）。A.方向B.加速度C.启动加速度D.停车加速度分。决定步进电机转角与步进电机转动转速的是（C）。A 驱动脉冲数与驱动脉冲电压值B驱动脉冲频率与驱动电压值C 驱动脉冲数与驱动脉冲频率D驱动脉冲频率与驱动脉冲数一个机电一体化系统的性能很大程度上取决于（ B ），它是机电一体化系统至关重要的技术。A 传感与检测技术B 接口C机械结构D 控制技术按照输入 /输出功能的性质分类，接口可以分为（A）。信息接口、机械接口、非机械接口、 环境接口 B 通道接口、环境接口、驱动接口

8、、物理接口机械接口、物理接口、信息接口、环境接口 D 物理接口、机械接口、驱动接口、环境接口一个 D/A 转换器能够转换 8 位二进制数，转换后的满量程电压是 5V ，则它的分辨率是（C）。A625mvB78mvC20mvD100mv下列不属于单总线特性的是（D）。A、是串行总线B、只有一根总线，既传数据又传时钟信号C、是双向传输的总线D、传输时先传高位，再传低位步进电机有多种通电方式，按照 ABBCCAAB 顺序通电，这种通电方式称为（B）。A三相单三拍B三相双三拍C 三相六拍D 四相双四拍机电一体化系统产品开发的类型（ABC）A 开发性设计B 适应性设计C 变参数设计D 其它以下能将直线运

9、动转换成转动运动的机构是（A）A机构滚珠丝杠副BD 谐波齿轮副凸轮机构E 链轮链条C 连杆三叙述以下电路工作原理：（一）、电机启动模块：1、按下运行键后，启动电机过程（附启动后仿真截图）；2、按下停止键后，电机停止运行（附停止后仿真截图）；（二）、除霜电路模块：1、除霜加热器开机条件（附运行状态截图）；2、除霜加热器由停机转变为开机状态（附运行状态截图）；3、除霜加热器由开机转变为停机状态（附运行状态截图）；（三）、温度调节电路模块：1、压缩机由停机转变为开机状态（附开机状态仿真截图）；2、压缩机开机保持过程 （附保持状态仿真截图） ；3、压缩机由开机转变为停机状态 （附停机状态仿真截图）；三

10、、叙述以下电路工作原理 ,并用 Proteus软件仿真实现： (共 40 分)（一）、电机启动模块：（共 24 分）1、按下运行键后，启动电机（附运行状态截图）；（14 分）按下运行键后 :1）、+24V 经停止键常闭触点；（2 分）2）、经运行键常开触点 ; （2 分）3）、经继电器 RL1 线圈入地，继电器RL1 动作，常开触点 2-3、5-6 吸合；（2 分）4）、继电器 RL1 常开触点 2-3 吸合后，+24V 经停止键常闭触点， 继电器 RL1 常开触点 2-3，保持继电器 RL1 继续动作（继电器动作自锁：此时运行键松开，运行键常开触点断开，不影响继电器 RL1 继续动作）；（2

11、 分）5）、继电器 RL1 常开触点 2-3 吸合后，+24V 经停止键常闭触点、 继电器RL1 常开触点 2-3：a:经运行 LED 灯、 R403 入地，运行 LED 灯亮；（1 分）b:经二极管 D401，钳位停止 LED 灯，停止 LED 灯灭；（1 分）（6）、继电器 RL1 常开触点 5-6 吸合后，+36V 经继电器 RL1 常开触点5-6，给电机（ MOTOR ）供电，电机工作；（2 分）（7）、启动后仿真截图：（2 分）2、按下停止键后，电机停止运行（附停止后仿真截图）；（10 分）按下停止键后：1）：停止键常闭触点断开， +24V停止给继电器 RL1供电，继电器 RL1不动

12、作，继电器RL1常开触点 2-3 、5-6 不吸合；（2 分）2）：继电器 RL1常开触点 2-3 不吸合，继电器动作解除自锁， 不动作；（ 2 分）3）：继电器 RL1常开触点 5-6 不吸合，电机（ MOTOR）不工作。（2 分）4）：+36V经继电器 RL1常闭触点 5-4, 停止 LED灯、R402入地，停止 LED灯亮；2 分）5）、停止后仿真截图：（2 分）(二)、除霜电路模块：（共 15 分）1、除霜加热器开机条件（附运行状态截图）；（8 分）A、除霜加热器开机条件 : U1:C-14 为 1，即 RS 触发器输入 R=1；B、过程：改变电位器RV1 阻值，使电压比较器 U1:C

13、-8 电压小于U1:C-9 电压：+4.4V,电压比较器输出U1:C-14 为 1，即 RS 触发器输入 R=1；C、附：符合开机条件状态截图2、除霜加热器由停机转变为开机状态（附运行状态截图）；（8 分）在 U1:C-14 为 1，即 RS 触发器输入R=1，状态下，按下除霜开按钮S01，A、 S=0,RS 触发器输出 Q=1；B、 RS 触发器输出 Q=1，三极管 Q812 导通；C、 三极管 Q812 导通，继电器 RL1 工作，继电器触点吸合， 除霜加热器工作。3、除霜加热器由开机转变为停机状态（附运行状态截图）。（8 分）使除霜加热器退出工作状态， RS 触发器输入 R 必须为 0，

14、RS 触发器输入 R 为 0，方法有二：A、 按下除霜关按钮S02:(1)使 RS 触发器输入 R=0，此时 R=0,S=1,RS 触发器输出 Q=0;RS 触发器输出 Q=0,三极管 Q812 不导通 ;(3)三极管 Q812 不导通 ,继电器 RL1 不工作，继电器触点不吸合， 除霜加热器不工作；B、改变电位器 RV1 阻值 :使电压比较器 U1:C-8 电压大于U1:C-9 电 压： +4.4V, 电 压比 较器 U:C-14 输出 0;电压比较器 U:C-14 输出 0，即RS 触发器输入 R=0,此时 R=0,S=1,RS 触发器输出 Q=0；(3)RS 触发器输出Q=0，三极管 Q

15、812不导通；(4)三极管 Q812 不导通，继电器RL1不工作，继电器触点不吸合，除霜加热器不工作。（三）、温度调节电路模块1、压缩机由停机转变为开机状态（附仿真截图）1）当温度传感器阻值上升，使比较器输入端电位U1:B-4=U1:A-7 大于 U1:B-5=+4.03V ，大于 U1:A-6=+1.95V此时，电压比较器输出电位U1:B-2=0，U1:A-1=1（2）电压比较器输出U1:B-2=0，电压比较器U1:A-1=1 ，即RS 触发器 S=0，R=1，RS 触发器输出Q=1（3）RS 触发器输出 Q=1，使三极管 Q811 导通（4）三极管 Q811 导通，使继电器 RL1 动作，触点吸合，压缩机工作2、压缩机工作保持过程1）当温度传感器阻值逐步下降，使比较器输入端电位U1:B-4=U1:A-7 小于 U1:B-5=+4.03V ，大于 U1:A-6 输入端电位 +1.95V 区间，电压比较器输出电位U1:B-2=1，U1:A-1=1（2）电压比较器输出电位 U1:B-2=1， U1:A-1=1 ，即 RS 触发器 S=1， R=1，RS 触发器输出 Q=1，压缩机工作处于保持状态3、压缩机关机过程1）当温度传感器阻值下降，使比较器输入端电位U1:B-4=U1:A-7 小于 U1:B-5=+4.03V ，小于 U1:A-6 输入端电位 +1.95V，此