机电一体化练习题

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第四章
10. 下图的伺服电动机控制方式为 下图的伺服电动机控制方式为_______。 。 （1）全闭环 ） （2）半闭环 ） （3）开环 ） （4）步进控制 ）
11、某步进电机转子有80个齿 采用 相6拍方式驱动 求步进电机的步 、某步进电机转子有 个齿 采用3相 拍方式驱动 个齿, 拍方式驱动, 矩角。 矩角。 12、三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。 、三相变磁阻式步进电动机，转子 个齿 个齿。 (1) 要求电动机转速为 要求电动机转速为60r/min，单双拍制通电，输入脉冲频率为多少？ ，单双拍制通电，输入脉冲频率为多少？ (2) 要求电动机转速为 要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少？ ，单拍制通电，输入脉冲频率为多少？
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第三章
15. 在以下几种传感器当中（）属于自发电型传感器。 在以下几种传感器当中（）属于自发电型传感器。 （）属于自发电型传感器 A、电容式 B、电阻式 C、压电式 D、电感式 、 、 、 、 16. 在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是（） 在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是（） A、提高测量灵敏度；B、提高测量精度；C、提高测量速度；D、提高测量 、提高测量灵敏度； 、提高测量精度； 、提高测量速度； 、 可靠性。 可靠性。 17. 某光栅的莫尔条纹宽度为 某光栅的莫尔条纹宽度为19mm，栅距为 ，栅距为0.04mm，主光栅与指示光栅夹 ， 角为 A、0.002º B、0.06º C、0.12º D、0.2º 、 、 、 、 18. 电位器是属于（ ）型传感器 电位器是属于（ A 电阻 B 电流、电压 电流、 C 电容、电感 电容、 D 计数、代码 计数、
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第三章
7. 某线性位移测量仪，当被测位移 由3.0mm变到 某线性位移测量仪，当被测位移x由 变到4.0mm时，位移测量仪的 变到 时 输出电压U由 减至2.0V，求该仪器的灵敏度。 输出电压 由3.0V减至 减至 ，求该仪器的灵敏度。 8. 某极距变化型电容传感器的位移测量量程为 某极距变化型电容传感器的位移测量量程为10µm，若该传感器在被测位 ， 移为5µm时灵敏度等于 时灵敏度等于0.008F/m，则当被测位移为 时其灵敏度为多少？ 移为 时灵敏度等于 ，则当被测位移为2µm时其灵敏度为多少？ 时其灵敏度为多少 9. 常用康铜材料制作电阻应变片，其应变系数（灵敏度系数）为2.08，那么， 常用康铜材料制作电阻应变片，其应变系数（灵敏度系数） ，那么， 当康铜丝产生1%的横向应变时 其纵向应变为多少？ 的横向应变时， 当康铜丝产生 的横向应变时，其纵向应变为多少？ 10. 有一温度计，它的量程范围为 ～200℃，精度等级为 级。该表可能出 有一温度计，它的量程范围为0～ ℃ 精度等级为0.5级 现的最大误差为（）。 现的最大误差为（）。 11. 电容式和电感式传感器常用差动式结构，其作用是提高（），减小（）。 电容式和电感式传感器常用差动式结构，其作用是提高（），减小（）。 （），减小 12. 常用的金属应变计有（）式、（）式和薄膜式三种。 常用的金属应变计有（） 、（）式和薄膜式三种 （）式 式和薄膜式三种。 13. 按传感器输出电信号的参量形式，可分为（）、（）和（）。其中以（） 按传感器输出电信号的参量形式，可分为（）、（） （）。其中以 （）、（）和 其中以（） 型为最多。 型为最多。 14. 根据参数的变换，电容式传感器分为极距变化型、（）、（）。 根据参数的变换，电容式传感器分为极距变化型、（）、（）。
第三章
1. 什么是传感器的静态特性？它有哪些主要性能指标？请分 什么是传感器的静态特性？它有哪些主要性能指标？ 别说明这些性能指标的含义。 别说明这些性能指标的含义。 2. 试分析变面积式电容传感器的灵敏度？怎么提高该传感器 试分析变面积式电容传感器的灵敏度？ 的灵敏度？ 的灵敏度？ 3. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不适用于静态 测量？ 测量？ 4. 涡流传感器的特点是什么？差动变压器式传感器的优点有 涡流传感器的特点是什么？ 哪些？ 哪些？ 5. 流量测量方法有哪些？椭圆齿轮流量计的工作原理是怎样 流量测量方法有哪些？ 的？ 6. 什么是调制？什么是解调？根据载波受调制的参数不同， 什么是调制？什么是解调？根据载波受调制的参数不同， 调制分为哪几种类型？ 调制分为哪几种类型？
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第四章
7. 有一四相八极反应式步进电机，其技术数据中有步距角为 °/0.9°，则 有一四相八极反应式步进电机，其技术数据中有步距角为1.8° ° 该电机转子齿数为_______。 该电机转子齿数为 。 （1）75 ） （2）50 ） （3）100 ） （4）不能确定 ） 8. 判断题：（请在括号内打 或×） 判断题：（请在括号内打√或 ：（请在括号内打 1） 从原理上讲，每种旋转电机都有与之相对应的直线电机。（） 。（ ） 从原理上讲，每种旋转电机都有与之相对应的直线电机。（ 2） 直线电动机的初级和次级一般做得一样长。（） 。（ ） 直线电动机的初级和次级一般做得一样长。（ 3） 由于直线电动机的气隙大，因此其功率因数较低。（） 。（ ） 由于直线电动机的气隙大，因此其功率因数较低。（ 9. 关于步进电机步距角特性，说法正确的是 关于步进电机步距角特性，说法正确的是_______。 。 （1） 每输入一个电脉冲信号，转子转过的空间角度称为步距角 ） 每输入一个电脉冲信号， （2） 与转子齿数成正比，与运行拍数成反比 ） 与转子齿数成正比， （3） 与转子齿数成反比，与运行拍数成正比 ） 与转子齿数成反比， （4） 与转子齿数成正比，与运行拍数成正比 ） 与转子齿数成正比，
第二章
1. 简述滚珠丝杠副的工作原理和特点。 简述滚珠丝杠副的工作原理和特点。 2. 滚珠丝杠副有哪些常用传动形式？ 滚珠丝杠副有哪些常用传动形式？ 3. 为什么差动丝杠常用于微动传动机构中？ 为什么差动丝杠常用于微动传动机构中？ 4. 滚珠丝杠轴向间隙调整结构主要有哪些形式？ 滚珠丝杠轴向间隙调整结构主要有哪些形式？ 5. 阻尼和刚度对弹性系统振动的影响分别是什么？ 阻尼和刚度对弹性系统振动的影响分别是什么？ 6. 如图所示，电动机轴上的转动惯量 m=2.5kgm2，转速 如图所示，电动机轴上的转动惯量 转动惯量J nm=900r/min，中间传动轴的转动惯量 T=2kgm2，转速 ，中间传动轴的转动惯量J nT=300r/min；负载轴上的转动惯量 L=16kgm2，转速 ；负载轴上的转动惯量J nL=60 r/min。试求折算到电动机轴上的总等效转动惯量。 的总等效转动惯量。 。试求折算到电动机轴上的总等效转动惯量
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第四章
1. 有一台交流伺服电动机，若加上额定电压，电源频率为 有一台交流伺服电动机，若加上额定电压，电源频率为50Hz,极对数 极对数p=1， 极对数 ， 试问它的理想空载转速是多少？ 试问它的理想空载转速是多少？ 2. 有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变，当负载增 有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变， 加时，电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化？ 加时，电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化？ 3. 一台直线异步电动机，已知电源频率为 一台直线异步电动机，已知电源频率为50Hz，极矩 为10cm，额定运行时 ，极矩τ为 ， 的滑差率为0.05，试求其额定速度。 的滑差率为 ，试求其额定速度。 4. 直线电动机与旋转电动机相比有哪些优缺点？ 直线电动机与旋转电动机相比有哪些优缺点？ 5. 已知一台直流伺服电机的电枢电压 a = 120V，空载电流 a = 0.05A，空载 已知一台直流伺服电机的电枢电压U ，空载电流I ， 转速n 堵转转矩T 转速 = 4000rpm，电枢电阻 a = 800 ，堵转转矩 k = 0.03Nm，求（1）电 ，电枢电阻R ， ） 枢电压为U 时的理想空载转速n 枢电压为 a = 60V时的理想空载转速 0，（ ）若该电机采用放大器控制，放 时的理想空载转速 ，（2）若该电机采用放大器控制， 大器的内阻R 大器的内阻 0 = 75，开路电压 i = 80V，那么此时电机的理想空载转速及堵 ，开路电压U ， 转转矩应为多少？ 转转矩应为多少？ 6. 一步进电机有 、B、C、D、E五相，转子有 个齿，要求能输出 一步进电机有A、 、 、 、 五相 转子有20个齿 要求能输出1.8º的步 五相， 个齿， 的步 距角，请问应采用怎样的通电方式？ 距角，请问应采用怎样的通电方式？
负载轴 中间传动轴 电机轴
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第二章
7. 有一齿轮齿条机构带动一工作台平移运动，已知工作台的质量为 有一齿轮齿条机构带动一工作台平移运动，已知工作台的质量为2.5kg， ， 齿轮和齿条的质量均为0.5kg，齿轮节圆直径为 齿轮和齿条的质量均为 ，齿轮节圆直径为50mm，那么折算到齿轮轴上 ， 的总转动惯量是多少？ 的总转动惯量是多少？ 8. 数控机床伺服进给系统中的齿轮传动装置有两个作用，一是将高转速低转 数控机床伺服进给系统中的齿轮传动装置有两个作用， 矩的伺服电机（如步进电机、直流或交流伺服电机等）的输出， 矩的伺服电机（如步进电机、直流或交流伺服电机等）的输出，改变为低转 速大转矩的执行件的输出； 速大转矩的执行件的输出；另一是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中 占有较小的比重。 占有较小的比重。 9. 伺服电动机的转动惯量为 伺服电动机的转动惯量为0.0005kgm2，驱动两级齿轮传动机构，负载转动 驱动两级齿轮传动机构， 惯量为0.018kgm2，为了提高伺服系统的响应速度，采用负载角加速度最大 为了提高伺服系统的响应速度， 惯量为 原则选择总传动比，忽略摩擦力，总传动比应取多少？ 原则选择总传动比，忽略摩擦力，总传动比应取多少？若按最小等效转动惯 量原则分配两级的传动比，分别应取多少？ 量原则分配两级的传动比，分别应取多少？ 10. 采用齿差调隙式方法调整滚珠丝杠轴向间隙，若Z1=99，Z2=100，n=1, 采用齿差调隙式方法调整滚珠丝杠轴向间隙， ， ， p=4mm，则δ=（ ） ， （ A 0.6µm B 0.5µm C 0.4µm D 0.3µm 11. 机电一体化系统中，齿轮传动总传动比常用的选取原则是什么？多级齿 机电一体化系统中，齿轮传动总传动比常用的选取原则是什么？ 轮传动系统中各级传动比的分配原则一般有哪些？ 轮传动系统中各级传动比的分配原则一般有哪些？ 4/7
DMU
机电一体化系统设计
练习题
第一章
1. 机电一体化产品或系统有哪些基本组成？ 机电一体化产品或系统有哪些基本组成？ 2. 简述机电一体化技术的构成要素 3. 试举例阐述机电一体化系统中机械与电子的融合方式 4. 简述机电一体化的机械系统与传统的机械系统的功能区别。 简述机电一体化的机械系统与传统的机械系统的功能区别。 5. 以下产品或系统中属于机电一体化范畴的是（） 以下产品或系统中属于机电一体化范畴的是（） A.全自动洗衣机 B.打夯机 C.数控机床 D.智能电动门 全自动洗衣机 打夯机 数控机床 智能电动门 E.电子表 F.缝纫机 G.自动刺绣机 H.恒温箱 I.抽油烟机 电子表 缝纫机 自动刺绣机 恒温箱 抽油烟机 6. 机电一体化系统中的传感检测单元的功能是对系统运行过 程中所需要的（） （）的各种参数及状态进行检测 （）和 的各种参数及状态进行检测， 程中所需要的（）和（）的各种参数及状态进行检测，并 转换成可识别的信号，传输给控制信息处理单元。 转换成可识别的信号，传输给控制信息处理单元。 7. 接口的基本功能主要有三个，分别是（）、（）和（）。 接口的基本功能主要有三个，分别是（）、（） （）、（）和 8. 伺服驱动技术是（）执行操作的技术，伺服系统是实现（） 伺服驱动技术是（）执行操作的技术，伺服系统是实现（） （）执行操作的技术 到机械动作的转换装置或部件， 到机械动作的转换装置或部件，对机电一体化系统的动态 性能、控制质量和功能具有决定性的作用。 性能、控制质量和功能具有决定性的作用。常见的伺服驱 动系统主要有（）伺服和（）伺服。 （）伺服和（）伺服 动系统主要有（）伺服和（）伺服。 2/7