光柵數(shù)控技術(shù)試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.光柵測量中，能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號的元件是（）A.光源B.光柵尺C.光電元件D.指示光柵答案：C2.光柵尺中，相鄰兩條柵線之間的距離稱為（）A.柵距B.螺距C.導程D.節(jié)距答案：A3.數(shù)控系統(tǒng)中，光柵尺的安裝方式一般為（）A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.直接安裝在工作臺D.安裝在電機軸上答案：C4.莫爾條紋的移動方向與光柵尺的移動方向（）A.相同B.相反C.垂直D.無確定關(guān)系答案：C5.光柵測量裝置中，細分技術(shù)的作用是（）A.提高光柵的分辨率B.增強光源亮度C.增大光柵尺尺寸D.降低成本答案：A6.當光柵尺移動一個柵距時，莫爾條紋移動（）A.1/4個條紋間距B.1個條紋間距C.2個條紋間距D.4個條紋間距答案：B7.光柵測量系統(tǒng)中，通常采用的光源是（）A.紅外線B.紫外線C.激光D.普通可見光答案：A8.光柵數(shù)控技術(shù)中，用于處理光柵信號的電路是（）A.放大電路B.整形電路C.細分電路D.以上都是答案：D9.光柵尺輸出的信號是（）A.模擬信號B.數(shù)字信號C.脈沖信號D.正弦信號答案：C10.光柵尺在數(shù)控機床上主要用于測量（）A.溫度B.速度C.位置D.振動答案：C二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.光柵數(shù)控技術(shù)的優(yōu)點包括（）A.精度高B.響應速度快C.抗干擾能力強D.成本低答案：ABC2.光柵測量裝置的組成部分有（）A.光源B.光柵尺C.光電元件D.顯示裝置答案：ABC3.影響光柵測量精度的因素有（）A.光柵尺的制造精度B.安裝誤差C.環(huán)境溫度D.電源電壓答案：ABC4.光柵測量中常用的細分方法有（）A.電阻鏈細分B.電容細分C.電感細分D.電子細分答案：AD5.數(shù)控系統(tǒng)中，光柵尺可應用于（）A.工作臺位置測量B.刀具位置測量C.主軸轉(zhuǎn)速測量D.電機扭矩測量答案：AB6.光柵尺的類型有（）A.長光柵B.圓光柵C.平面光柵D.全息光柵答案：AB7.莫爾條紋的特點有（）A.位移放大作用B.平均誤差作用C.便于測量D.穩(wěn)定性好答案：ABC8.光柵測量系統(tǒng)對光源的要求有（）A.足夠的亮度B.穩(wěn)定的光強C.合適的波長D.發(fā)散性好答案：ABC9.光柵信號處理電路中，包括的環(huán)節(jié)有（）A.濾波B.放大C.整形D.計數(shù)答案：ABCD10.提高光柵測量分辨率的方法有（）A.減小柵距B.采用細分技術(shù)C.增加光柵尺長度D.提高光電元件精度答案：AB三、判斷題（每題2分，共20分）1.光柵尺只能測量直線位移。（）答案：×2.莫爾條紋的間距與光柵尺的柵距無關(guān)。（）答案：×3.光柵測量系統(tǒng)中，光源的穩(wěn)定性對測量精度無影響。（）答案：×4.細分技術(shù)可以提高光柵測量的分辨率。（）答案：√5.光柵尺安裝時不需要考慮安裝精度。（）答案：×6.光柵測量裝置輸出的信號可以直接被數(shù)控系統(tǒng)識別。（）答案：×7.圓光柵主要用于測量角度。（）答案：√8.光柵測量中，光電元件的作用是產(chǎn)生莫爾條紋。（）答案：×9.提高光柵尺的制造精度可以提高測量精度。（）答案：√10.光柵數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中應用廣泛。（）答案：√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述光柵測量的基本原理。答案：利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象。當主光柵與指示光柵相對移動時，產(chǎn)生莫爾條紋，其移動方向與光柵移動方向垂直，且條紋移動距離與光柵移動距離有對應關(guān)系，通過檢測條紋移動數(shù)量測量位移。2.光柵測量中細分技術(shù)的作用及常用細分方法。答案：作用是提高光柵測量分辨率。常用細分方法有電阻鏈細分和電子細分。電阻鏈細分通過電阻網(wǎng)絡實現(xiàn)，電子細分利用電子電路對信號處理實現(xiàn)。3.列舉光柵數(shù)控技術(shù)的主要應用場景。答案：主要用于數(shù)控機床的工作臺位置測量，確保加工精度；還用于刀具位置精確測量，實現(xiàn)精準加工；在一些精密測量儀器中也廣泛應用，滿足高精度測量需求。4.簡述光柵尺安裝時的注意事項。答案：安裝時要保證光柵尺安裝平面平整、清潔，避免有雜質(zhì)。安裝位置要準確，確保與工作臺等測量對象的相對位置正確。同時要注意安裝牢固，防止松動影響測量精度。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論光柵數(shù)控技術(shù)在未來制造業(yè)中的發(fā)展趨勢。答案：未來，其精度會進一步提高，滿足更高要求加工。與其他先進技術(shù)如人工智能結(jié)合，實現(xiàn)智能測量與控制。小型化、集成化發(fā)展，降低成本并提高可靠性，拓展應用領域。2.分析光柵測量精度受環(huán)境因素影響的應對措施。答案：針對溫度影響，可采用恒溫裝置或進行溫度補償算法。對于振動干擾，采取減震措施，如安裝減震墊。對灰塵等污染物，做好防護密封，定期清潔光柵尺，確保測量精度。3.探討光柵數(shù)控技術(shù)與其他位置測量技術(shù)相比的優(yōu)勢和局限性。答案：優(yōu)勢在于精度高、響應快、能直接測量位移。局限性在于成本相對較高，對安裝環(huán)境要求嚴格，抗干擾能力在復