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第一章：可编程控制器系统简介什么是可编程控制器系统？可编程控制器系统是一种应用于自动化领域的控制系统。
它包含许多可编程控制器、执行器、传感器和接口，通过编程控制硬件设备的运行状态，达到自动化控制的目的。
可编程控制器系统的主要组成部分可编程控制器系统主要包括以下组成部分：1.可编程控制器（PLC）：PLC是可编程控制器系统的核心，它是一种特殊的计算机，通过编程实现对自动化设备的控制。
2.执行器：执行器是指控制系统中用于执行各种操作的设备，比如电机、阀门、气缸等。
3.传感器：传感器主要用于感知环境信息，比如温度、湿度、压力、重量等。
4.接口：接口是指用于实现不同硬件设备之间的通讯和协作的技术手段。
可编程控制器系统的应用场景可编程控制器系统广泛应用于各个领域，比如工业自动化、交通运输、航空航天、物流配送等。
其中，工业自动化是可编程控制器系统最为广泛的应用领域之一，比如生产线控制、化工厂控制、水泥厂控制等。
可编程控制器系统的特点可编程控制器系统具有以下特点：1.稳定可靠：可编程控制器系统经过严格设计和测试，具有很高的稳定性和可靠性。
2.易于维护：可编程控制器系统采用模块化设计，故障出现时可以很容易地进行诊断和修复。
3.高效节能：可编程控制器系统通过设备的精细控制，可以减少能耗和资源浪费，达到高效节能的目的。
4.灵活可编程：可编程控制器系统可以根据不同的控制需求，设计不同的控制程序，从而实现灵活控制。
可编程控制器系统的优势和劣势可编程控制器系统的优势如下：1.可以实现高效节能：可编程控制器系统可以通过对设备的精细控制，实现高效节能的目的。
2.易于维护和升级：可编程控制器系统采用模块化设计，故障出现时可以很容易地进行诊断和修复，也可以方便地升级和扩展。
3.控制精度高：可编程控制器系统可以根据需要进行精细控制，从而实现更高的控制精度。
可编程控制器系统的劣势如下：1.成本高：可编程控制器系统的硬件设备和软件开发成本相对较高。
传感器原理及工程应用答案1—1:测量的定义,答:测量是以确定被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。
所以, 测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数。
1—2:什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差,答:绝对误差是测量结果与真值之差,即: 绝对误差=测量值—真值相对误差是绝对误差与被测量真值之比,常用绝对误差与测量值之比,以百分数表示 , 即: 相对误差=绝对误差/测量值×100%引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示,即: 引用误差=绝对误差/量程×100%1—3什么是测量误差,测量误差有几种表示方法,它们通常应用在什么场合, 答: 测量误差是测得值减去被测量的真值。
测量误差的表示方法:绝对误差、实际相对误差、引用误差、基本误差、附加误差。
当被测量大小相同时，常用绝对误差来评定测量准确度;相对误差常用来表示和比较测量结果的准确度;引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，基本误差、附加误差适用于传感器或仪表中。
2,1:什么是传感器,它由哪几部分组成,它的作用及相互关系如何,答:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。
其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分; 转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
2—2:什么是传感器的静态特性,它有哪些性能指标,分别说明这些性能指标的含义, 答:传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性;其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
灵敏度定义是输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的相应输入量增量Δx之比。
传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。
输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。
机电一体化系统设计基础（本）课程基于网络考核改革试点方案（2018 年1 月）一、考核改革的目的1 •通过本课程考核的改革，深入探索现代远程开放教育、成人学习课程考核的基本模式；2•通过本课程考核的改革，进一步加强教案过程的落实，指导学生在学习过程中理解把握课程的主要内容，检验学生各个学习环节的学习效果，达到培养目标；3•通过本课程考核的改革，探索机电一体化系统设计基础课程的形成性考核合理的题型、题量、难易程度等；4•探索远程成人教育考核方法的可信度和有效性，提高学习质量。
二、考核目标通过考核既要检测学生对机电一体化的基础理论与关键技术、机电一体化单元技术的接口技术等基本概念、基本理论的理解程度，又要检测学生通过学习机电一体化系统设计原理和综合集成技术，能够把各项技术有机地结合起来进行简单的机电一体化系统的分析和设计的能力。
三、考核对象广播电视大学工科类机械设计制造及其自动化专业（专科起点本科）的学生。
四、考核方式本课程考核采用形成性考核和终结性考核相结合的方式，形成性考核占总成绩的30%，登陆形成性考核系统进行，随平时学习过程完成；终结性考试为笔试，占总成绩的70%，在学期末进行，具体时间见中央电大统一时间安排。
（一）形成性考核完成一定量的习题是学好本课程的一项重要的、必不可少的工作。
通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解、基本计算方法的应用，达到基本掌握本课程主要内容的目的。
通过形成性考核一方面可以加强对地方电大教师教案过程的引导、指导和管理，优质的完成教案任务，实现教案目标；另一方面可以加强对学生平时自主学习过程的指导和监督，重在对学生自主学习过程进行的指导和检测，引导学生按照教案要求和学习计划完成学习任务，达到掌握知识、提高能力的目标，提高学生的综合素质。
第一部分形考说明设计5次测验题，占课程综合成绩的30%。
形式：3次客观测试卷；1次主观测试卷；1次专题报告。
注：每次形考任务按百分制进行成绩评定。
选择题试题库第1章机电一体化的基本概念1、对于机电一体化系统的涵义，至今还有不同的认识。
但对机电一体化的本质特性认为是一个①计算机系统②机械系统③传感系统④电气系统2、接口有三个基本功能，它们是①变换、放大、传递②变换、放大、转换③变换、放大、控制④变换、放大、处理3、机电一体化技术是各种技术相互渗透的结果，下列技术不属于其主要相关技术的是①机械技术②检测传感技术③自动控制技术④多媒体技术4、机电一体化系统由许多要素或子系统组成，各子系统之间要能顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换，必须在各要素或子系统的相接处具备一定的连接部件，这个连接部件就称为①传感检测单元②执行单元③驱动单元④接口5、机电一体化技术的发展前景应从如下方面考虑，说法错误的是①从性能上②从功能上③从层次上④从高技术的水平上6、机电一体化技术是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一种综合技术。
是一门集机械技术、电子技术、信息技术、计算机及软件技术、自动控制技术及其他技术互相融合而成的多学科交叉的综合技术。
机电一体化的概念是哪国学者提出的？①中国②美国③德国④日本第2章精密机械传动与支承技术在机电一体化系统中的应用1、爬行是影响进给精度的主要因素。
为了提高进给精度，必须消除爬行现象，主要应采取措施，不正确的是①提高传动系统的刚度②尽量缩短传动链，减小传动件数和弹性变形量。
③减少摩擦力的变化④提高临界速度2、机电一体化进给传动系统，由于齿轮传动级数的增加，会使齿隙和静摩擦增加，传动效率降低，故传动级数一般不超过几级。
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 43、机电一体化系统的惯量大，会使系统的固有频率下降，产生谐振；但系统的惯量增大也有利于①提高伺服精度②提高响应速度③扩大伺服带宽④改善低速爬行4、移动工作台的惯量折算到旋转丝杠上的转动惯量是①②③④5、齿轮传动比的分配中，遵循“前大后小”原则的是①最小等效转动惯量原则（小功率传动装置）②最小等效转动惯量原则（大功率传动装置）③质量最小原则（小功率传动装置）④质量最小原则（大功率传动装置）6、齿轮传动比的分配中，传动比分配的结果为各分传动比相等，其遵循的原则是①最小等效转动惯量原则（小功率传动装置）②最小等效转动惯量原则（大功率传动装置）③质量最小原则（小功率传动装置）④质量最小原则（大功率传动装置）7、消除间隙的齿轮传动机构中，下列调整法中能实现自动补偿的是①直齿圆柱偏心轴套②直齿圆柱锥度齿轮③直齿圆柱双片薄片齿轮错齿④斜齿圆柱轴向垫片8、滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法中，广泛采用双螺母预紧方式，下列预紧法中最精密的是①双螺母垫片调隙式②双螺母螺纹调隙式③双螺母齿差调隙式9、同步带标记“800 DI H 300”，其中“800”表示①800mm ②长度代号为800 ③节线长度为800 mm10、谐波齿轮减速器的最大特点，下列说法错误的是①传动比大②承载能力小③传动精度高④齿侧间隙小11、滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧方案中，便于调整且精度最高的方案是A. 双螺母螺纹预紧B. 双螺母齿差预紧C. 双螺母垫片预紧12、滚珠的工作圈（或列）数由试验可知：第一、第二和第三圈（或列）分别承受轴向载荷的A. 20%、30%、50%B. 30%、20%、50%C. 50%、30%、20%13、数控机床要求在什么进给运动下不爬行，有高的灵敏度。
第一章 传感器的概述1.传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置叫做传感器。
2.传感器的共性：利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性，将非电量（位移、速度、加速度、力等）转换成 电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
3.传感器的组成：传感器由有敏感元件、转换元件、信号调理电路、辅助电源组成。
传感器基本组成有敏感元件和 转换元件两部分，分别完成检测和转换两个基本功能。
第二章 传感器的基本特性1.传感器的基本特性：静态特性、动态特性。
2.衡量传感器静态特性的主要指标有：线性度 、灵敏度 、分辨率迟滞 、重复性 、漂移。
3.迟滞产生原因：传感器机械部分存在摩擦、间隙、松动、积尘等。
4.产生漂移的原因：①传感器自身结构参数老化；②测试过程中环境发生变化。
5.例题：1．用某一阶环节传感器测量100Hz 的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？ 解：一阶传感器的频率响应特性： 幅频特性：2.在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率为216Hz 处，并得到最大福祉比为1.4比1，试估算该传感器的阻尼比和固有频率的大小。
3.玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方1)(1)(+=ωτωj j H )(11)(ωτω+=A s rad f n n /135********.014.121)(A )(4)(1)(A n max n 21222=⨯=======⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-ππωωξξωωωωωξωωω所以，时共振，则当解：二阶系统程是x y dtdy310224-⨯=+ ，y 代表水银柱的高度，x 代表输入温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
解：原微分方程等价于：x y dt dy3102-=+ 所以：时间常数T=2S, 灵敏度Sn=10-3第三章 电阻式传感1.应变式电阻传感器的特点： 1）优点：①结构简单，尺寸小，质量小，使用方便，性能稳定可靠；②分辨力高，能测出极微小的应变；③灵敏度 高，测量范围广，测量速度快，适合静、动态测量；④易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离 测量和遥测；⑤价格便宜，品种多样，工艺较成熟，便于选择和使用，可以测量多种物理量。
《传感检测技术》期末考试试卷（A卷）题号12345678910总分得分1.传感器的静态特性参数主要有哪些？详细解释其中的一种参数。
（8'）2．指出图示光栅测量系统各部分的名称。
采用200线／mm的光栅测量位移时，分辨力是多少？增加4倍频技术后分辨力为多少？（10'）3.用K型热电偶测量某炉温，已知室温为20℃，高精度毫伏表测得电压值为32.068mv，请回答：（共18'）（1）什么是热电效应？（2）热电偶由哪些主要部件构成？（3）热电偶温度补偿的意义和方法。
（4）用计算法求炉温4．超声波测距仪测量时显示：由发出超声波至收到回波所用时间为100毫秒，假定波速为340米/秒，求被测距离。
当回波时间25毫秒时，被测距离又是多少？（8'）5．某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。
（6'）6．机器人传感器有哪些类型？各类型传感器分别可以是什么器件？（10'）7．写出你认为霍尔传感器能检测的物理量。
（8'）8．填表说明材料分拣实验台中的传感器名称及作用。
（12'）符号名称作用SBW1SFW3SCSNSASB9．生产线上的接近开关一般有几种？电感接近开关的特性是什么？请按图完成接线（电源下方为负载）。
（8'）10．举出四种常用的半导体光电元件，说明它们的基本特性。
（12'）A 卷参考答案1．线性度；灵敏度：传感器输出量增量y ∆与被测量增量x ∆的比值即输入特性曲线的斜率；分辨力；迟滞。
（各2分）2．1、2为光源，3为主光栅，4为指示光栅，5为光敏元件（4分）。
分辨力是0.005mm 。
增加细分时0.00125mm 。
（6分） 3．（1）热电效应，两种不同导体构成闭合回路，当两接点温度不同时，回路中将产生电动势。
—5分（2）热电极、保护套管、接线盒。
