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。 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 ）。

A 625mv B 78mv C 20mv D 100mv 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）。（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，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; (2) 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:

(1) 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;

(2) 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Q812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，

此时，电压比较器输出电位U1:B-2=1，U1:A-1=0

（2）电压比较器输出电位U1:B-2=1，U1:A-1=0，即RS触发器S=1，R=0，

RS触发器输出Q=0，三极管Q811不导通

（3）三极管Q811不导通，继电器RL1不动作，触点不吸合，压缩

四． 用Proteus软件设计一单片机控制温度显示报警电路（显示有液晶显示

器）： 五．

六． 用Proteus软件设计一单片机控制温度显示报警电路（显示有数码管）：

整理百度手打1小时完成，大题自己做，我只能帮到这里了-----by李勇

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h61x.html