2025年高職（機(jī)電一體化技術(shù)）機(jī)電一體化綜合技能試題及解析

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息采集與處理功能的是（）A.機(jī)械本體B.檢測傳感部分C.驅(qū)動部分D.控制及信息處理單元2.以下哪種傳動方式具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)（）A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動3.步進(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于（）A.電機(jī)的制造精度B.驅(qū)動電源的性能C.負(fù)載大小D.控制方式4.機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)主要考慮的因素不包括（）A.元器件的可靠性B.系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)C.外觀設(shè)計(jì)D.環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)5.工業(yè)機(jī)器人的手部通常采用哪種結(jié)構(gòu)形式（）A.旋轉(zhuǎn)式B.平移式C.復(fù)合式D.以上都有6.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括（）A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.重復(fù)性7.以下哪種控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)（）A.家用空調(diào)B.全自動洗衣機(jī)C.普通車床D.數(shù)控機(jī)床8.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，用于將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的是（）A.執(zhí)行元件B.控制元件C.檢測元件D.輔助元件9.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)優(yōu)先選用（）A.專用集成電路B.通用集成電路C.分立元件D.可編程邏輯器件10.以下關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢的說法，錯誤的是（）A.智能化程度不斷提高B.功能越來越單一C.網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用日益廣泛D.微型化發(fā)展迅速第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及其作用。12.（15分）分析齒輪傳動在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)及常見問題。13.（15分）闡述傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要性，并舉例說明一種傳感器的工作原理。14.（15分）閱讀材料：某自動化生產(chǎn)線需要對產(chǎn)品進(jìn)行檢測和分揀。現(xiàn)有一個檢測傳感器，其輸出信號為模擬量，需要將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以便后續(xù)的控制系統(tǒng)處理。同時，生產(chǎn)線的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，要求能夠精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角。問題：請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡單的接口電路，實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并說明如何控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角。15.（15分）閱讀材料：某機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了故障，表現(xiàn)為系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，控制精度下降。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)是某個傳感器的性能下降導(dǎo)致的。問題：請分析傳感器性能下降可能對系統(tǒng)造成的影響，并提出解決該故障的具體措施。答案：1.B2.C3.A4.C5.D6.C7.C8.A9.A10.B11.機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、檢測傳感部分、驅(qū)動部分、控制及信息處理單元、執(zhí)行元件等組成。機(jī)械本體是系統(tǒng)的支撐和基礎(chǔ)；檢測傳感部分用于采集系統(tǒng)運(yùn)行中的各種信息；驅(qū)動部分為系統(tǒng)提供動力；控制及信息處理單元對采集的信息進(jìn)行處理并發(fā)出控制指令；執(zhí)行元件根據(jù)指令完成相應(yīng)動作。12.齒輪傳動在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)有傳動效率高、傳動比準(zhǔn)確、傳遞功率范圍大等。常見問題包括齒側(cè)間隙引起的傳動誤差、齒面磨損和膠合、振動和噪聲等。13.傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中能將各種物理量轉(zhuǎn)換為電信號，為系統(tǒng)提供信息，是實(shí)現(xiàn)自動控制的關(guān)鍵部件。如光電傳感器，當(dāng)光線照射到光敏元件上，其電阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生與光照強(qiáng)度相關(guān)的電信號，實(shí)現(xiàn)對光強(qiáng)等物理量的檢測。14.對于模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，可以采用ADC芯片。將傳感器輸出的模擬信號接入ADC的輸入端，通過設(shè)置合適的采樣頻率和分辨率，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過改變步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率，轉(zhuǎn)角則通過控制脈沖個數(shù)來實(shí)現(xiàn)。15.傳感器性能下降可能導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確，使系統(tǒng)無法準(zhǔn)確獲取運(yùn)行狀