机电一体化技术应用试卷.docx
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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。
2.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。
4.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。
5. 常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带、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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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传感器，测量电路，电源，记录器和执行机构。
11.单位体积液体的质量成为液体的密度，液体的密度越大，泵吸入性越差。
12.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。
13.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。
14.《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。
16.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号；
（3）信号控制器：
完成对信号的分析、处理、判断与分配；
17.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。
18.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。
19.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。
20.三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。
21.某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=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
2.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D弹簧式自动调整预紧式
3.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
4.以下“不”可对直流电动机进行调速的方法是（C）。
A改变电动机电枢电压的大小B改变电动机励磁电压的大小
C改变电动机电枢电压的相位D改变电动机电枢电阻的大小
5.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
6.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
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（A），使电动机在额定电压下正常运行。
（新加题）
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
10.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填入式滚动支撑
11.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B半导体热敏电阻C比色高温计D热电阻
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。
13.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
14.一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
15.按照输入/输出功能的性质分类，接口可以分为（A）。
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、物理接口
C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
16.一个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
17.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
18.步进电机有多种通电方式，按照AB→BC→CA→AB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
19.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
20.以下能将直线运动转换成转动运动的机构是（A）
A 滚珠丝杠副B 凸轮机构C 连杆机构 D 谐波齿轮副E链轮链条
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、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-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）。
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