试卷编号：A
浙江同济科技职业学院2013学年第一学期期末考试
《 机电一体化技术应用 》试题 2013年1月
班级 姓名 学号
题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 所有答案写在该试题纸相应位置，写在括号外的其他地方一概不得分。
一． 填空（每空1分，共25分）
1. 机电一体化是在 主功能， 主功能， 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. 机电一体化机械系统包括三大机构，分别是 ， ， 。
3. 已知一个谐波齿轮，柔轮的齿数是100，钢轮的齿数是102，则当柔轮固定时，谐波齿轮的传动比iHg
是 。
4. 《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 级。
5. 滚动轴承的失效形式有 ， 。
6. 检测系统的主要组成 ， ， ，记录器和执行机构。 7. 按照输出量类型分，信号类型可以分为 ， ， 三种。
8. 在机电一体化系统中 相当于一个桥梁，使系统的各个部件能够联系成一个整体，顺利完成信息的
交换和传输。
9. 一个控制系统一般由 ， ， ， 所构成。
10. 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 元件，作用
是 。
11. 三相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 。
12. 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 。
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（ ） A 智能化 B 网络化 C 大型化 D 绿色化
2. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（ ）。
A 内循环插管式 B 外循环反向器式 C 内、外双循环 D 内循环反向器式 3. 下列传感器类型属于非接触式温度传感器的是（ ）。 A 热电偶 B 半导体热敏电阻 C 比色高温计 D 热电阻 4. 光电编码器可识别（ ）。
A.方向 B.加速度 C.启动加速度 D.停车加速度分。
5. 以下“不”可对直流电动机进行调速的方法是（ ）。
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 6. 决定步进电机转角与步进电机转动转速的是（ ）。
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 7. 带传动的主要失效形式是带在带轮上的（ ）。
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
8. 滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整方法有多种，下图属于（ ）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 9. 下列不属于常见的导轨截面积形状的有（ ）
A 不对称三角形 B条形 C 燕尾形 D 圆形 10. 当物体具有较大的接触表面，承受载荷较大的时候选用
（ ）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. 一个机电一体化系统的性能很大程度上取决于（ ），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 12. 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、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 13. 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（ ）。
A 625mv B 78mv C 20mv D 100mv 14. 下列不属于单总线特性的是（ ）。
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
15. 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（ ）。
A 三相单三拍 B 三相双三拍 C 三相六拍 D 四相双四拍
三． 判断题（每题1分，共10分）
（ ）1. 所谓调制，就是利用缓变信号来控制、调节高频振荡信号的某个参数（幅值、频率或者相位），使其按缓变信号的规律变化。
（ ）2.步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。
（ ）3.伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。
（ ）4.闭环控制系统是指具有反馈的控制系统，因此，所有有反馈的控制系统我们都可以认为是闭环控制系统。
（ ）5.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
（ ）6.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。
（ ）7.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。
（ ）8.进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好
（ ）9.计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。
（ ）10.接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。
四． 多项选择题 （每小题 2 分，共 10 分）
1. 机电一体化系统产品开发的类型 （ ）
A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D 其它 2. 机电一体化系统必须具有（ ）等主要“目的功能”。 A 变换 B 处理 C 存储 D 传递
3. 以下能将直线运动转换成转动运动的机构是（ ）
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 4. 传感器的性能分为静态特性和动态特性，属于传感器静态特性的有（ ） A 线性度 B 灵敏度 C 分辨率 D 迟滞 E 非线性度 5. 信号预处理主要内容包括：（ ）
A 解调 B 输入放大 C 抗频混滤波 D 隔直流放大
五． 简答题（每题4分，共12分）
1. 什么是环行分配器？如果三相步进电动机绕组为U、V、W，写出则三相六拍的通电顺序
2. 采样/保持器一般结构形式如图，简述各部分名称及其作用。
11109873. 简述下面机电一体化系统工作轴的典型结构(各个部分名称、作用) 12
1234561、4轴头2轴肩3、6轴颈5轴环7轴承盖8滚动轴承9齿轮10套筒11带轮12轴端挡圈六． 综合应用题 （每题10分，共 30分）
1. 下图为I2C总线传递信息格式，试述： 1）简述I2C总线的工作特点， 2）解释其数据线上传送的信息格式。
起始标志地址断数据方向位证实位数据段证实段结束标志
7位1位1位8位1位
2. 如图所示为一具有质量、弹簧、阻尼器的机械位移系统。 1). 试列写质量在外力作用下，位移的运动方程。 F(t)K2). 写出该系统的传递函数。 3). 写出该系统的方框图。 mx(t)
f
3. 一个七段码显示器（如下图）。
1） 请简述这个LED显示器的两种显示方式：1.静态显示； 2. 动态显示；分别作简图进行阐释。(要求作简
图时，静态显示作1个显示器，动态显示至少要8个或以上显示器)
2） 根据你所作的简图简述对于静态显示方式，要显示数字5，接口输出的二进制
代码是什么。
Rx8Rx8+5V3） 根据你所作的简图简述对于静态显示方式，要使第二个显示器显示数字a6，接
gfGNDab口输出的二进制代码是分别什么。b
b109876
ccaddfb
eeegc ffdgg12345 dpdpedGNDcdp
(a)共阴极(b)共阳极(c)管脚配置试卷编号：A
浙江同济科技职业学院2013学年第一学期期末考试答案
《 机电一体化技术应用 》试题 2013年1月
班级 姓名 学号
题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 所有答案写在该试题纸相应位置，写在括号外的其他地方一概不得分。
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. 机电一体化机械系统包括三大机构，分别是 支撑 ， 传动 ， 执行 。
3. 已知一个谐波齿轮，柔轮的齿数是100，钢轮的齿数是102，则当柔轮固定时，谐波齿轮的传动比iHg是51 。
4. 《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 CDE 级。
5. 滚动轴承的失效形式有 疲劳点蚀 ， 塑性变形 。
6. 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。 7. 按照输出量类型分，信号类型可以分为 数字 ， 模拟 ， 脉冲 三种。 8. 在机电一体化系统中 接口 相当于一个桥梁，使系统的各个部件能够联系成一个整体，顺利完成信
息的交换和传输。
9. 一个控制系统一般由 控制装置， 执行装置 ， 被测对象 ， 传感与检测装置 所构成。
10. 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 。
11. 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 。
12. 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. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（ B ）。
A 内循环插管式 B 外循环反向器式 C 内、外双循环 D 内循环反向器式 3. 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 4. 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。
5. 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 6. 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 7. 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
8. 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 9. 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 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. 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 12. 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 13. 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 14. 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
15. 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
三． 判断题（每题1分，共10分）
（ 对 ）1. 所谓调制，就是利用缓变信号来控制、调节高频振荡信号的某个参数（幅值、频率或者相位），使其按缓变信号的规律变化。
（ 错 ）2.步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。
（ 对 ）3.伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。
（ 错 ）4.闭环控制系统是指具有反馈的控制系统，因此，所有有反馈的控制系统我们都可以认为是闭环控制系统。
（ 对 ）5.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
（ 错 ）6.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。
（ 错 ）7.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。
（ 错 ）8.进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好
（ 对 ）9.计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。
（ 对 ）10.接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。
四． 多项选择题 （每小题 2 分，共 10 分）
6. 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 7. 机电一体化系统必须具有（ ACD ）等主要“目的功能”。 A 变换 B 处理 C 存储 D 传递
8. 以下能将直线运动转换成转动运动的机构是（ ABCE ）
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 9. 传感器的性能分为静态特性和动态特性，属于传感器静态特性的有（ ABE ） A 线性度 B 灵敏度 C 分辨率 D 迟滞 E 非线性度 10. 信号预处理主要内容包括：（ ABCD ） A 解调 B 输入放大 C 抗频混滤波 D 隔直流放大
五． 简答题（每题4分，共12分）
1. 什么是环行分配器？如果三相步进电动机绕组为U、V、W，写出则三相六拍的通电顺序
使步进电动机绕组的通电顺序按输入脉冲的控制而循环变化的装置称为环行分配器。1110987 实现环行分配的方法有：1软件环行分配；2硬件环行分配；3专用环行分配器。 三相六拍的通电顺序为： 或U12
2. 采样/保持器一般结构形式如图，简述各部分名称及其作用。 在机电一体化检测系统中，对于不同的检测系统对应不同的采样保持器。图所示为简单的采样保持器，由模拟开关S、存储电容C等组成。采样保持器的工作过程分为两个阶段，一个采样阶段和一个保持阶段。当S接通时，输出信号跟踪
输入信号，成为采用阶段；当1S断开时，电容C的两端一直
保持断开电压，成为保持阶段。2 3. 简述下面机电一体化系统工作轴的典型结构345(各个部分名称、作用6)
1、4轴头2轴肩3、6轴颈5轴环7轴承盖8滚动轴承9齿轮10套筒11带轮12轴端挡圈
六． 综合应用题 （每题10分，共 30分）
1. 简述I2C总线的工作特点，并解释其数据线上传送的信息格式。 起始标志地址断数据方向位证实位数据段证实段结束标志 7位1位1位8位1位
起始标志与结束标志的规定是：当时钟为高电平时，数据线上由高到低的跳变表示起始，而由低到高的跳变表示结束。地址段为从站地址编码。数据方向位为“1”，表示主站从从站获得数据；“0”表示主站向从站发送数据。证实位由从站在主站发出的证实脉冲期间发出。“0”表示从站接收到数据信息，“1”表示从站未收到数据信息。数据段为主站发送或接收的数据。
2. 如图所示为一具有质量、弹簧、阻尼器的机械位移系统。 1). 试列写质量在外力作用下，位移的运动方程。 F(t)K2). 写出该系统的传递函数。 3). 写出该系统的方框图。
mx(t)答：1）md2x(t)dx(t)dt2?fdt?Kx(t)?F(t) f 2）G(s)?X(s)F(s)?1ms2?fs?K 3） F(s)1X(s) ms2?fs?K
3. 一个七段码显示器（如下图）。
1）请简述这个LED显示器的两种显示方式：1.静态显示； 2. 动态显示；分别作简图进行阐释。(要求作简图时，静态显示作1个显示器，动态显示至少要8个或以上显示器)
2）根据你所作的简图简述对于静态显示方式，要显示数字5，接口输出的二进制代码是什么。
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