机电一体化技术第二版课后习题答案
机电一体化技术第二版课后习题答案
第1章1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成系统的总称;1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么a、机械本体:用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理地结合起来,形成有机的整体;b、动力系统:为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能;c、传感与监测系统:将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息;d、信息处理及控制系统:接收传感器与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制的功能;e、执行装置:在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能;1-3、工业三大要素:物质、能量、信息;1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比,具有较高的功能水平和和附加值,它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益;1-7、机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术;1-8、机电一体化的发展趋势:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化;第2章2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求;2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点:a、螺母固定、丝杆转动并移动;b、丝杆转动、螺母移动;c、螺母转动、丝杆移动;d、丝杆固定、螺母转动并移动;e、差动传动;2-3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点;2-4、滚珠丝杆副的选择:结构形式的选择、结构尺寸的选择2-5、齿轮传动各级传动比分配原则:①等效转动惯量最小原则②重量最轻原则③输出轴转角误差最小原则最末两级的传动比应取大一些,并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度;2-8、齿轮传动侧隙的调整有偏心套调整、双片薄齿轮错齿调整和轴向垫片调整等多种方法;2-9、机械执行机构的基本要求:①惯量小、动力大;②体积小、重量轻;③便于维修、安装;④易于计算机控制;2-10、简述各种传感器的特性及选用原则一、静态特性是指当测量处于稳定状态下,传感器的输入值与输出值之间的关系;主要技术指标包括:1、线性度;2、灵敏度;3、迟滞;4、重复性;5、分辨率;6、零飘;二、动态特征是指传感器测量动态信号时输出对输入的响应特性;2-12、机电一体化系统中执行元件的分类及特点:(1)电气式,具有操纵方便、适宜编程、响应快、伺服性能好、易与微机相接等优点;2液压式,优点是输出功率大、转矩大,工作平稳,可以直接驱动运动机构,承载能力强,适合于重载的高加减速驱动;3气压式,可得到较大的驱动力、行程和速度,但由于空气粘性差,具有可压缩性,故不能用在定位精度高的场合;4其他执行元件;2-13、简述直流伺服电动机的PWM调速换向的工作原理PWM调速是通过改变输出脉冲信号的占空比来改变电枢电压的平均值,从而达到控制电动机转速的目的;同时通过改变加到H型桥式电路中VT1和VT3、VT2和VT4这两组晶体管基极上的控制脉冲的正负和导通率µ来改变电动机的转向和转速;第3章3-1 简述计算机控制系统的组成和特点;答:计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成,其中硬件由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成;软件分为实时软件和开发软件;特点:1、具有完善的输入/输出通道;2、具有实时控制功能;3、可靠性高;4、具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统;3-2 简述计算机控制系统的常用类型及其特点;答:常用类型:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统和分级计算机控制系统;特点:1、具有完善的输入/输出通道;2、具有实时控制功能;3、可靠性高;4、具有丰富的、完善、能正确反映被控制对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统;3-3 试述计算机控制系统的基本要求和一般设计方法;答:基本要求:实时性、高可靠性、硬件配置的可装配课扩充性、可维护性;设计方法:作为计算机的控制系统的设计者,应根据机电一体化系统或产品中的信息处理量、应用环境、市场状况及操作者的特点,优选出经济的合理的工业控制的计算机;3-4 简述常用的工业控制计算机类型及其特点;答:1、普通PC机其特点:运行速度快、带负载能力差、抗干扰能力差;f、单片机其特点:高集成度、高运行速度、低功耗、小体积、使用方便灵活等;g、可编程序控制器PLC其特点:可靠性高、环境适应性强、灵活通用,使用方便和维护简单;h、工业PC机;其特点:运行速度很快、带负载能力强,抗干扰能力强;3-5 PLC的硬件系统主要由哪几部分组成各部分的作用是什么答:一、CPU,运算和控制核心;二、存储器,存储数据和程序;三、输入/输出I/O单元,CPU与现场I/O设备或其他外部设备的连接部件;四、电源,对系统供电;五、编程器,人-机对话的工具;3-6 PLC控制系统设计步骤一般分为哪几步答:1、PLC控制系统的设计2、PLC控制系统设计内容3、PLC控制系统设计的基本思路3-9 数字PID控制器的参数整定方法有哪些答:凑试法和实验经验法;3-10 简述嵌入式系统的组成;答:由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件组成;3-11 简述嵌入式系统的硬件协同设计方法;答:1、需求分析和描述;2、设计建模;3、软硬件划分;4、软硬件协同设计;5、软硬件实现和综合;6、软硬件协同测试和验证;3-12 简述计算机控制系统的设计思路;答:设计思路:1、确定系统的总体控制方案;2、建立数学模型并确定控制算法;3、选择微型计算机;4、控制系统总体设计;5、软件设计;6、系统调试;第5章5-1 接口的定义及作用是什么答:机电一体化系统中各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件,这些联系条件称为接口;作用:解决功能模块间的信号匹配问题;使各要素或子系统之间能够顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换;5-2 按接口所联系的子系统不同,以信息处理系统微电子系统为出发点,可将接口分为哪几类各自特点是什么答:可以分为人机接口和机电接口两大类;人机接口的特点是:专业性、低速性、高性能价格比;机电接口的特点是:机械系统与微电子系统之间的联系必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,同时微电子系统的应用使机械系统具有智能,达到较高的自动化程度;5-3 输入接口可以有哪些方法各自适用什么场合答:1简单开关输入接口设计;用于一些二值化的控制命令和参数2键盘输入接口设计;主要适用于需要操作者输入的指令或参数比较多的场合;5-4 ADC0809的结构及工作原理是什么答:ADC0809结构包括:8路模拟量开关、8位A/D转换器、三态输出锁存器、地址锁存与译码;工作原理是:IN0-IN7:8 条模拟量输入通道ADC0809 对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路;地址输入和控制线:4条ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效;当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A, B,C 三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换;A,B 和C 为地址输入线,用于选通IN0-IN7 上的一路模拟量输51;5-5 控制量输出接口的作用是什么有哪种具体形式各自适用什么情况答:其作用是:对有关控制信号进行匹配、转换和功率放大;具体形式有:模拟量输出接口、功率驱动接口;模拟输出接口适用于要求控制输出接口能完成D/A转换;功率驱动接口适用于当控制信号需要通过与执行元件相关的功率放大器才能驱动执行元件的情况;5-6 什么是电磁兼容性答:电磁兼用性是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态,即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备因受到其他电磁发射导致或遭受不允许的降级;5-7 何谓电磁干扰电磁干扰必须具备的条件是什么答:电磁干扰是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象;电磁干扰必备的条件是1、存在干扰源2、有相应的传输介质3、有敏感的接受元件;5-8电磁兼容性设计的目的是什么如何进行答:目的是对电磁干扰加以控制;这样进行:1了解和掌握有关产品的国际和国家标准;2按标准规定对设备总体布局和系统控制信号、状态和数据的传输线、接地、印制电路板等进行综合设计3在了解本产品干扰源、被干扰对象、干扰耦合途径的基础上,通过理论分析将这些指标逐渐的分配到各分系统、子系统、电路和元器件上4根据实际情况采取相应措施抑制干扰源、隔断干扰途径,提高电路的抗干扰能力5利用各种模拟测试器,对产品进行严格测试;5-9 电磁干扰有哪三种形式并举例说明答:1电容性耦合;2电感性耦合3电磁场耦合5-10 在电磁辐射耦合中,如何判断干扰场源的性质答:常把干扰源通过电场的耦合看成是电容性耦合,通过磁场的耦合看成电感性耦合,电场与磁场同时存在则为电磁场耦合;5-11为了抑制电容性、电感性和电磁场三种耦合形式,应采取何种有效措施答:抑制电容性可采取合理布置电路及电场屏蔽等措施;抑制电磁场耦合可采用屏蔽干扰源;抑制电感性耦合可采用切断干扰传播路径;5-12常见抑制电磁干扰措施有哪些答:常用的措施有:滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等;抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离、滤波、接地、合理布局和软件抗干扰技术; 5-13如何进行电场屏蔽、磁场屏蔽答:电场屏蔽利用金属屏蔽体可对电场起到屏蔽作用,但屏蔽体的屏蔽必须完善并良好地接地;最好使用低电阻金属做成屏蔽罩,并使之与机壳地可靠相连;低频磁场屏蔽:对于恒定磁场和低频段100kHz以下干扰场,采用高磁导率的铁磁材料制成管状或杯状罩进行磁场屏蔽;高频磁场屏蔽:采用低电导率的金属良导体材料来屏蔽,如铜、铝;5-14接地系统分为几大类举例说明;答:接地系统分1保护接地;常用的电源插座或配电板都有保护地线2工作地线;如常见的三眼插座3地环路;如隔离变压器4屏蔽接地;常见有屏蔽线、屏蔽电缆、电源滤波器、变压器等5-15如何实施软件抗干扰答:实施软件干扰主要有:1、数据采样的抗干扰设计;1抑制工频干扰2数字滤波;2程序运行失常的软件抗干扰设计;1软件陷阱2WTD技术;5-16简述电磁兼容性测试的一般步骤;答:第六章6-1.简述机电一体化系统设计流程主要设计步骤分为五个阶段:产品规划、概念设计、详细设计、设计实施和设计定型阶段;第一阶段:产品规划;产品规划要求进行需求分析、需求设计、可行性分析,确定设计参数及制约条件,最后给出详细的设计任务书,并依次作为设计、评价和决策的依据;第二阶段:概念设计阶段;由于需求是以产品的功能来体现的,产品的功能与设计间是因果关系的,概念设计是根据系统的总功能要求和组成系统的功能要素进行总功能分解,划分出各功能模块,确定模块间的逻辑关系:然后对各功能模块的输入/输出关系进行分析,确定功能模块的技术参数和控制策略、系统的外观造型和总结构:最后以技术文件的形式交付设计组讨论、审定;由于体现同一功能的产品可以有多种多样的工作原理,一项设计通常有几种不同的设计方案,每一种方案都有其优点和缺点,所以在概念设计阶段应对不同的方案进行整体分析,选择综合指标最有的设计方案;因此,这一阶段的最终目标就是在功能分析的基础上,通过构想设计理念、创新构思、搜索探求、优化筛选取得较理想的工作原理方案;第三阶段:详细设计阶段;该阶段根据设计目标,对各功能模块进行细部设计,绘制相应的工程图;对于有过程控制要求的系统应建立各要素的数学模型,缺点控制算法:计算各功能模块之间接口的输入/输出参数,确定接口设计的任务归属,然后以功能模块为单位,根据接口参数的要求对信号检测及转换模块、机械传动及工作结构;控制计算机;功率驱动及执行元件等功能模块进行选型、组配和设计:最后对所做的设计进行整体技术评价,设计目标考核和系统优化,挑选出综合性能指标最有的设计;该阶段的工作量较大,既包括机械、电子、电气、控制与计算机软件等系统的设计,又包括总装图和零件图的绘制,应该尽量应用各种CAD工具,以提高工效;设计尽量模块化和结构化,以利于改进或产品换代时提供参考;第四阶段:设计实施阶段;在这一阶段中首先根据机械、电气图纸和算法文件,制造、装配和编制各功能模块:然后进行模块的调试,复核系统的可靠性及抗干扰性;第五阶段:设计定型阶段;这个阶段的主要任务是对调试成功的系统进行工艺定型,整理出设计图纸、软件清单、零部件清单、元器件清单及调试记录等;编写设计说明书,为产品投产时的工艺设计、材料采购和销售提供详细的技术档案资料;6-2.开发性设计、适应性设计、变型设计有何异同开发性设计:在工作原理、结构等完全未知的情况下,没有参照产品,应用成熟的科学技术或经过试验证明是可行的新技术,设计出质量和性能方面满足目的要求的新产品,这是一种完全创新的设计;适应性设计:在总的方案原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械结构,或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品的性能和质量增加某些附加价值;变型设计:在已有产品的基础上,针对原有缺点或新的工作要求,从工作原理、功能结构、执行机构类型和尺寸等方面进行一些变异,设计出新产品以适应市场需求,增强市场竞争力;这种设计也包括在基本型产品的基础上,工作原理保持不变,开发出不同参数、不同尺寸和不同功能和性能的变型系列产品;6-3.何谓概念设计简述其具体设计步骤;在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理及其组合等,确定出基本求解途径,得出求解方案;步骤:明确设计任务--求总功能--总功能分解--寻找子功能解--原理解组合--评价与决策--得出概念产品;6-4.如何进行设计任务抽象化其作用是什么将待求系统看做黑箱,分析和比较系统的输入/输出的物料流、能量流、信息流的差别和关系,从而反映出系统的总功能,然后探求系统的机理和结构,逐步使黑箱透亮,直到方案的拟定;作用:确定产品总功能,捉住本质,突出重点;通过问题抽象化获得功能的功能定义能扩大解的范围,放开视野,寻求更为理想的设计方案6-5.总功能为什么要分解应如何进行分解产品的整体功能是由不同组成部分相互协调共同完成的,总功能的分解既可以显示各功能元、子功能与总功能的关系,又可以通过各功能元之间的有机组合求系统方案;分解方法:1减少机械传动部件,使机械结构简单化,体积减小,提高系统动态响应性能和运动精度2注意选用标准、通用的功能模块,避免功能模块在低水平上的重复设计,提高系统在模块级上的可靠性,加快设计开发速度3充分运用硬件功能软件化原则,使硬件的组成最简化,使系统智能化4以计算机系统为核心的设计策略6-6.为什么要进行系统的评价和决策分别简述其步骤;系统评价的步骤:1明确系统评价的目的2分析系统、熟悉系统3建立评价指标体系4确定评价尺度5确定评价方法6计算评价价值7综合评价系统决策步骤:1发现问题2确定目标3制定方案4评价与决策5反馈。
机电一体化习题和答案
机电一体化习题和答案(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--<机电一体化复习题和答案>一.填空1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含:动力、执行器、传感器、计算机和传动机构五部分。
2 传感器的静态特性指标主要有:线性度、灵敏度、迟滞度、分辨力和重复度等。
3. 电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。
4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋弧轴向间隙的调整。
5.在光栅式位移传感器中,莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用。
6.谐波齿轮传动的三个主要部件是:刚轮、柔轮和谐波发生器。
7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩大等;无刷直流伺服电动机的优点是_____无换向器、可控性好和稳定性好__等。
8. 机电一体化技术是机械与微电子的结合;10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时,输出量的变化量与输入量的变化量的比值。
11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容变化的装置。
12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。
13. 测速发电机的负载电阻越大,其线性度越好。
14.步进电机的步距角指在电脉冲的作用下,电机转子转过的角位移。
15.直流伺服电机的机械特性指当电枢电压一定时,转矩与转速之间的关系;调节特性指在负载转矩一定时,电枢电压与转速之间的关系。
16.滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种17. 在谐波齿轮传动中,若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动,则主、从动件转向相同。
18. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中,同一输入量下其输出量 的差别。
19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 电荷量 与加速度成正比。
20、若m ax ∆是传感器的最大非线性误差、FS y 为输出量的满刻度值,则传感器的线性度可表示为m ax ∆∕FS y 。
机电一体化系统设计;课后答案-
目录机电一体化技术第1章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命? (1)1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现哪些功能? (1)1-8.工业三大要素指的是什么? (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种? (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法? (1)机电一体化技术第2章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时,为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,常常提出哪些要求? (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么? (2)2-3 机电一体化系统(产品)对传动机构的基本要求是什么? (2)2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠,其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98,当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2 个齿时,试问:两个螺母之间相对移动了多大距离? (2)2-16 各级传动比的分配原则是什么?输出轴转角误差最小原则是什么? (2)2-17 已知:4 级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为∆φ1=∆φ2=∆φ3=...=0.005 ra d,各级减速比相同,即ί1=ί2=...=ί4=1.5。
求:该传动系统的最大转角误差∆φmax;为缩小∆φmax,应采取何种措施? .. (2)2-18 谐波齿轮传动有何特点?传动比的计算方法是什么? (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为 100,柔轮齿数为 100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些? (4)机电一体化技术第3章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)I3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么? (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
机电一体化技术课后答案
机电一体化技术课后答案1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成系统的总称。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么?a、机械本体:用于支撑和连接其他元件,并将这些元件合理组合成一个有机整体。
b、动力系统:为机电产品提供能量和动力功能,驱动执行机构完成预定的主要功能。
c、传感和监控系统:将机电产品在运行过程中所需的自身和外部环境的各种参数和状态转换为可测量的物理量,并利用监控系统的功能测量这些物理量,以提供机电产品运行控制所需的各种信息。
d、信息处理与控制系统:接收来自传感器和检测系统的反馈信息,并进行相应的处理、计算和决策,从而按照要求控制产品的运行,实现控制功能。
e、执行装置:在控制信息的作用下完成所需的动作,实现产品的主要功能。
1-4. 与传统机电产品相比,机电产品具有更高的功能水平和附加值。
它给开发者、生产者和用户带来了越来越多的社会效益和经济效益。
1-7. 机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术和系统组装技术。
1-8.机电一体化发展趋势:智能化、模块化、网络化、小型化、绿色化、拟人化、适应性。
2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2. 螺旋螺母机构的传动形式及特点:a.螺母固定,螺杆旋转移动;b、螺杆旋转,螺母移动;c、螺母旋转和螺杆运动;d、螺杆固定,螺母转动移动;e、差速驱动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
2-5. 各级齿轮传动比的分配原则:① 最小等效惯性矩原理② 最小重量原则③ 最小输出轴角度误差原则(后两级传动比应更大,尽可能提高最后一级齿轮副的加工精度);2-8、齿轮传动侧隙的调整有偏心套调整、双片薄齿轮错齿调整和轴向垫片调整等多种方法。
机电一体化课后习题答案
1.机电一体化的含义:机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成系统的总称。
2.机电一体化系统由机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统五个子系统组成。
它的目的是提高系统的附加价值。
1-7.机电一体化系统由哪些基本要素组成?分别实现哪些功能?①.机电一体化系统由计算机、动力源、传感件、机构、执行元件系统五大要素组成。
②.对应的五大功能为:控制、动力、计测、构造、操作功能。
1-17.开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同?开发性设计是没有参照产品的设计,仅仅是根据抽象的设计原理要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。
变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。
适应性设计是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。
所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物的有用信息。
1-20.简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。
计算机辅助设计是设计机电一体化产品的有力工具,用来设计一般机械产品的CAD的研究成果。
并行工程是把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合协调的一种工作模式。
虚拟设计是虚拟环境中的产品模型,是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像,是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。
快速响应设计是实现快速响应工程的重要环节,快速响应工程是企业面对瞬息万变的市场环境,不断迅速开发适应市场的新系统,快速响应设计的关键是有效开发和利用各种系统信息资源。
绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。
绿色设计就是在新系统的开发阶段,就考虑其整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化技术 第2版 课后习题答案
机电一体化技术课后习题答案第一章绪论1-1 简述机电一体化的含义答:机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成的系统的总称。
1-2 机电一体化产品的主要组成、作用及其特点是什么?答:1.机械本体2.动力源3.检测和传感装置4.控制与信息处理装置5.执行机构机械本体用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理的结合起来,形成有机的整体。
动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。
1-3 机电一体化产品的分类有哪些?答:1.数控机械类2.电子设备类3.机电结合类4.电液伺服类5.信息控制类1-4 您在生活中还遇到哪些机电一体化产品?试分析其组成及功能。
答:工业机器人等。
工业机器人一般由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成。
各系统功能如下所述。
1)机械系统。
该系统主要是完成抓取工件(或工具)实现所需运动的机械部件,包括手部、腕部、臂部、机身以及行走机构。
2)驱动系统。
驱动系统的作用是向机械系统(即执行机构)提供动力。
随驱动目标的不同,驱动系统的传动方式有液动、气动、电动和机械式四种。
3)控制系统。
控制系统是机器人的指挥中心,它控制机器人按规定的程序运动。
控制系统可记忆各种指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间等),同时按指令信息向各执行元件发出指令;必要时还可对机器人动作进行监视,当动作有误或发生故障时即发出警报信号。
4)检测传感系统。
它主要检测机器人机械系统的运动位置、状态,并随时将机械系统的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使机械系统以一定的精度达到设定的位置状态。
机电一体化系统设计;课后答案-
目录机电一体化技术第1章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命? (1)1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现哪些功能? (1)1-8.工业三大要素指的是什么? (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种? (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法? (1)机电一体化技术第2章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时,为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,常常提出哪些要求? (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么? (2)2-3 机电一体化系统(产品)对传动机构的基本要求是什么? (2)2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠,其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98,当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2 个齿时,试问:两个螺母之间相对移动了多大距离? (2)2-16 各级传动比的分配原则是什么?输出轴转角误差最小原则是什么? (2)2-17 已知:4 级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为∆φ1=∆φ2=∆φ3=...=0.005 ra d,各级减速比相同,即ί1=ί2=...=ί4=1.5。
求:该传动系统的最大转角误差∆φmax;为缩小∆φmax,应采取何种措施? .. (2)2-18 谐波齿轮传动有何特点?传动比的计算方法是什么? (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为 100,柔轮齿数为 100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些? (4)机电一体化技术第3章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)I3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么? (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
机电一体化技术第二版 课后习题答案教学内容
第1章1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成系统的总称。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么?a、机械本体:用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理地结合起来,形成有机的整体。
b、动力系统:为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统:将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统:接收传感器与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制的功能。
e、执行装置:在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素:物质、能量、信息。
1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比,具有较高的功能水平和和附加值,它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1-7、机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1-8、机电一体化的发展趋势:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
第2章2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点:a、螺母固定、丝杆转动并移动;b、丝杆转动、螺母移动;c、螺母转动、丝杆移动;d、丝杆固定、螺母转动并移动;e、差动传动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
机电一体化课后习题答案
机电一体化课后习题答案机电一体化课后习题答案机电一体化是一门涉及机械工程、电气工程和控制工程的综合学科,它将机械、电气和控制三个领域的知识融合在一起,形成了一个新的学科体系。
在学习机电一体化的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以加深对知识点的理解和掌握。
下面是一些机电一体化课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是机电一体化?机电一体化是将机械、电气和控制三个领域的知识融合在一起,形成一个综合的学科体系。
通过将机械、电气和控制三个领域的知识相互结合,可以设计和制造出具有机械结构、电气控制和信息处理功能的机电一体化产品。
2. 机电一体化的应用领域有哪些?机电一体化的应用领域非常广泛,包括机械制造、汽车工程、航空航天、电力工程、自动化控制等。
在这些领域中,机电一体化技术可以提高产品的性能和质量,提高生产效率,降低能耗和成本。
3. 机电一体化的优势是什么?机电一体化的优势主要体现在以下几个方面:(1)提高产品的性能和质量:机电一体化技术可以将机械、电气和控制三个领域的优势相结合,使产品具有更好的性能和质量。
(2)提高生产效率:机电一体化技术可以实现自动化生产,提高生产效率,降低人工成本。
(3)降低能耗和成本:机电一体化技术可以通过优化设计和控制,降低能耗和成本,提高资源利用效率。
4. 机电一体化的发展趋势是什么?随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,机电一体化技术将会得到更广泛的应用和发展。
未来机电一体化的发展趋势主要有以下几个方面:(1)智能化:机电一体化产品将会越来越智能化,具有更强的感知、分析和决策能力。
(2)网络化:机电一体化产品将会通过网络进行连接和通信,实现信息的共享和协同控制。
(3)绿色化:机电一体化技术将会更加注重环境保护和能源节约,实现绿色制造和可持续发展。
5. 机电一体化的设计方法有哪些?机电一体化的设计方法主要包括以下几个方面:(1)系统工程方法:通过系统工程的方法,将机械、电气和控制三个领域的知识进行整合,进行系统的设计和分析。
机电一体化技术习题参考答案
机电一体化技术习题参考答案目录机电一体化技术第1 章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命? (1)1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现哪些功能?(1)1-8.工业三大要素指的是什么? (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种? (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法? (1)机电一体化技术第2 章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时,为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,常常提出哪些要求? (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么? (2)2-3 机电一体化系统(产品)对传动机构的基本要求是什么? (2) 2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠,其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98,当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2个齿时,试问:两个螺母之间相对移动了多大距离? (2)2-16 各级传动比的分配原则是什么?输出轴转角误差最小原则是什么? (2)2-17 已知:4 级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=Δφ3=…=0.005 rad,各级减速比相同,即?1=?2=…=?4=1.5。
求:该传动系统的最大转角误差Δφmax; 为缩小Δφmax,应采取何种措施? (2)2-18 谐波齿轮传动有何特点?传动比的计算方法是什么? (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为100,柔轮齿数为100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些? (4)机电一体化技术第3 章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)II3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么? (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
机电一体化技术参考答案
课后练习0 参考答案0-1.什么是机电一体化?答:“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成。
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
0-2.试分析机电一体化技术的组成及相关关系。
答:机电一体化是多学科技术的综合应用,是技术密集型的系统工程。
这些技术主要体现在以下六个方面:1)精密机械技术(基础);2)检测传感技术(感官)关键技术;3)信息处理技术(计算机);4)自动控制技术(最佳化);5)伺服传动技术(传动,分液压和电气);6)系统总体技术(整体)等。
机电一体化实际上是机、电、液、气、光、磁一体化的统称。
0-3.试简述机电一体化系统的设计方法。
答:(1)取代法取代法就是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。
该方法是改造旧产品、开发新产品或对原系统进行技术改造常用的方法,也是改造传统机械产品的常用方法。
(2)整体设计法整体设计法主要用于新产品的开发设计。
在设计时完全从系统的整体目标出发,考虑各子系统的设计。
(3)组合法组合法就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统。
0-4.机电一体化系统中的接口的作用。
答:接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等。
0-5.试分析机电一体化技术在打印机中的应用。
答:打印机是典型的机电光一体化产品,机械、电子、光学、材料等领域的新技术大量地应用在打印机产品中,并推动打印机向自动化、人性化、多样化及更好地满足用户多种需求的方向发展。
机电一体化技术参考答案
课后练习0 参考答案0-1.什么是机电一体化?答:“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成。
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
0-2.试分析机电一体化技术的组成及相关关系。
答:机电一体化是多学科技术的综合应用,是技术密集型的系统工程。
这些技术主要体现在以下六个方面:1)精密机械技术(基础);2)检测传感技术(感官)关键技术;3)信息处理技术(计算机);4)自动控制技术(最佳化);5)伺服传动技术(传动,分液压和电气);6)系统总体技术(整体)等。
机电一体化实际上是机、电、液、气、光、磁一体化的统称。
0-3.试简述机电一体化系统的设计方法。
答:(1)取代法取代法就是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。
该方法是改造旧产品、开发新产品或对原系统进行技术改造常用的方法,也是改造传统机械产品的常用方法。
(2)整体设计法整体设计法主要用于新产品的开发设计。
在设计时完全从系统的整体目标出发,考虑各子系统的设计。
(3)组合法组合法就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统。
0-4.机电一体化系统中的接口的作用。
答:接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等。
0-5.试分析机电一体化技术在打印机中的应用。
答:打印机是典型的机电光一体化产品,机械、电子、光学、材料等领域的新技术大量地应用在打印机产品中,并推动打印机向自动化、人性化、多样化及更好地满足用户多种需求的方向发展。
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第1章1- 1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制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而构成系统的总称。
1- 2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么?a、机械本体:用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理地结合起来,形成有机的整体。
b、动力系统:为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统:将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统:接收传感器与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制的功能。
e、执行装置:在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。
1- 3、工业三大要素:物质、能量、信息。
1- 4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比,具有较高的功能水平和和附加值,它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1- 7、机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1- 8、机电一体化的发展趋势:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
第2章2- 1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2- 2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点:a、螺母固定、丝杆转动并移动;b、丝杆转动、螺母移动;c、螺母转动、丝杆移动;d、丝杆固定、螺母转动并移动;e、差动传动。
2- 3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
2- 4、滚珠丝杆副的选择:结构形式的选择、结构尺寸的选择2- 5、齿轮传动各级传动比分配原则:①等效转动惯量最小原则②重量最轻原则③输出轴转角误差最小原则(最末两级的传动比应取大一些,并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度);2- 8、齿轮传动侧隙的调整有偏心套调整、双片薄齿轮错齿调整和轴向垫片调整等多种方法。
2-9、机械执行机构的基本要求:①惯量小、动力大;②体积小、重量轻;③便于维修、安装;④易于计算机控制。
2-10、简述各种传感器的特性及选用原则?一、静态特性是指当测量处于稳定状态下,传感器的输入值与输出值之间的关系。
主要技术指标包括:1、线性度。
2、灵敏度。
3、迟滞。
4、重复性。
5、分辨率。
6、零飘。
二、动态特征是指传感器测量动态信号时输出对输入的响应特性。
2-11、伺服电机的种类、特点及应用:2-12、机电一体化系统中执行元件的分类及特点:(1)电气式,具有操纵方便、适宜编程、响应快、伺服性能好、易与微机相接等优点;(2)液压式,优点是输出功率大、转矩大,工作平稳,可以直接驱动运动机构,承载能力强,适合于重载的高加减速驱动;(3)气压式,可得到较大的驱动力、行程和速度,但由于空气粘性差,具有可压缩性,故不能用在定位精度高的场合;(4 )其他执行元件。
2- 13、简述直流伺服电动机的PWM调速换向的工作原理?PWM调速是通过改变输出脉冲信号的占空比来改变电枢电压的平均值,从而达到控制电动机转速的目的;同时通过改变加到H型桥式电路中VT1和VT3 VT2和VT4这两组晶体管基极上的控制脉冲的正负和导通率□来改变电动机的转向和转速。
第3章3- 1简述计算机控制系统的组成和特点。
答:计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成,其中硬件由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成;软件分为实时软件和开发软件。
特点:1、具有完善的输入/输出通道。
2、具有实时控制功能。
3、可靠性高。
4、具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
3- 2简述计算机控制系统的常用类型及其特点。
答:常用类型:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统和分级计算机控制系统;特点:1、具有完善的输入/输出通道;2、具有实时控制功能;3、可靠性高;4、具有丰富的、完善、能正确反映被控制对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
3- 3试述计算机控制系统的基本要求和一般设计方法。
答:基本要求:实时性、高可靠性、硬件配置的可装配课扩充性、可维护性;设计方法:作为计算机的控制系统的设计者,应根据机电一体化系统(或产品)中的信息处理量、应用环境、市场状况及操作者的特点,优选出经济的合理的工业控制的计算机。
3- 4简述常用的工业控制计算机类型及其特点。
答:1、普通PC机其特点:运行速度快、带负载能力差、抗干扰能力差。
f、单片机其特点:高集成度、高运行速度、低功耗、小体积、使用方便灵活等。
g、可编程序控制器(PLC)其特点:可靠性高、环境适应性强、灵活通用,使用方便和维护简单。
h、工业PC机。
其特点:运行速度很快、带负载能力强,抗干扰能力强。
3- 5 PLC的硬件系统主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:一、CPU,运算和控制核心。
二、存储器,存储数据和程序。
三、输入/输出(I/O)单元,CPU与现场I / O设备或其他外部设备的连接部件。
四、电源,对系统供电。
五、编程器,人-机对话的工具。
3- 6 PLC控制系统设计步骤一般分为哪几步?答:1、PLC控制系统的设计2、PLC控制系统设计内容3、PLC控制系统设计的基本思路3-9数字PID控制器的参数整定方法有哪些?答:凑试法和实验经验法。
3-10简述嵌入式系统的组成。
答:由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件组成。
3-11简述嵌入式系统的硬件协同设计方法。
答:1、需求分析和描述。
2、设计建模。
3、软硬件划分。
4、软硬件协同设计。
5、软硬件实现和综合。
6、软硬件协同测试和验证。
3-12简述计算机控制系统的设计思路。
答:设计思路:1、确定系统的总体控制方案。
2、建立数学模型并确定控制算法。
3、选择微型计算机。
4、控制系统总体设计。
5、软件设计。
6、系统调试。
第5章5-1接口的定义及作用是什么?答:机电一体化系统中各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件,这些联系条件称为接口。
作用:解决功能模块间的信号匹配问题。
使各要素或子系统之间能够顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换。
5-2按接口所联系的子系统不同,以信息处理系统(微电子系统)为出发点,可将接口分为哪几类?各自特点是什么?答:可以分为人机接口和机电接口两大类。
人机接口的特点是:专业性、低速性、高性能价格比。
机电接口的特点是:机械系统与微电子系统之间的联系必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,同时微电子系统的应用使机械系统具有智能,达到较高的自动化程度。
5-3输入接口可以有哪些方法?各自适用什么场合?答:1)简单开关输入接口设计。
用于一些二值化的控制命令和参数2)键盘输入接口设计。
主要适用于需要操作者输入的指令或参数比较多的场合。
5-4 ADC0809的结构及工作原理是什么?答:ADC0809结构包括:8路模拟量开关、8位A/D转换器、三态输出锁存器、地址锁存与译码。
工作原理是:INO —IN7 : 8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0—5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A , B,。
三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A , B和C为地址输入线,用于选通IN0 —IN7上的一路模拟量输51。
5-5控制量输出接口的作用是什么?有哪种具体形式?各自适用什么情况?答:其作用是:对有关控制信号进行匹配、转换和功率放大。
具体形式有:模拟量输出接口、功率驱动接口。
模拟输出接口适用于要求控制输出接口能完成D/A转换。
功率驱动接口适用于当控制信号需要通过与执行元件相关的功率放大器才能驱动执行元件的情况。
5-6什么是电磁兼容性?答:电磁兼用性是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态,即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备因受到其他电磁发射导致或遭受不允许的降级。
5-7何谓电磁干扰?电磁干扰必须具备的条件是什么?答:电磁干扰是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。
电磁干扰必备的条件是1、存在干扰源2、有相应的传输介质3、有敏感的接受元件。
5-8电磁兼容性设计的目的是什么?如何进行?答:目的是对电磁干扰加以控制。
这样进行:(1)了解和掌握有关产品的国际和国家标准。
(2)按标准规定对设备总体布局和系统控制信号、状态和数据的传输线、接地、印制电路板等进行综合设计(3)在了解本产品干扰源、被干扰对象、干扰耦合途径的基础上,通过理论分析将这些指标逐渐的分配到各分系统、子系统、电路和元器件上(4)根据实际情况采取相应措施抑制干扰源、隔断干扰途径,提高电路的抗干扰能力(5)利用各种模拟测试器,对产品进行严格测试。
5-9电磁干扰有哪三种形式?并举例说明?答:(1)电容性耦合。
(2)电感性耦合(3)电磁场耦合5-10在电磁辐射耦合中,如何判断干扰场源的性质?答:常把干扰源通过电场的耦合看成是电容性耦合,通过磁场的耦合看成电感性耦合,电场与磁场同时存在则为电磁场耦合。
5-11为了抑制电容性、电感性和电磁场三种耦合形式,应采取何种有效措施?答:抑制电容性可采取合理布置电路及电场屏蔽等措施;抑制电磁场耦合可采用屏蔽干扰源;抑制电感性耦合可采用切断干扰传播路径。
5-12常见抑制电磁干扰措施有哪些?答:常用的措施有:滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。
抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离、滤波、接地、合理布局和软件抗干扰技术。
5-13如何进行电场屏蔽、磁场屏蔽?答:电场屏蔽利用金属屏蔽体可对电场起到屏蔽作用,但屏蔽体的屏蔽必须完善并良好地接地。
最好使用低电阻金属做成屏蔽罩,并使之与机壳(地)可靠相连。
低频磁场屏蔽:对于恒定磁场和低频段(100kHz以下)干扰场,采用高磁导率的铁磁材料制成管状或杯状罩进行磁场屏蔽。
高频磁场屏蔽:采用低电导率的金属良导体材料来屏蔽,如铜、铝。
5-14接地系统分为几大类?举例说明。
答:接地系统分(1)保护接地。