1.Mechatronika jest dziedziną interdyscyplinarną, łączącą w sposób
synergiczny wiedzę z klasycznej budowy maszyn, hydrauliki, pneumatyki,
elektrotechniki elektroniki, optyki i informatyki.

2. kluczowe zagadnienia mechatroniki i określ jej podstawowe elementy

3.Mechatronika systematycznie wykorzystuje nowe
konstrukcje półprzewodników przez:

zastępowanie konwencjonalnych urządzeń mechanicznych

tam, gdzie jest to mozliwe (kalkulatory, zegarki);

zastępowanie mechanicznych nośników funkcji nośnikami

elektronicznymi
(maszyny do szycia, aparaty fotograficzne, kopiarki, pojazdy);

dołączanie elektronicznych urządzeń sterowniczych do

maszyn konwencjonalnych
(obrabiarki sterowane numerycznie, roboty, elektroniczne
sterowanie silników).

Architektura systemu mechatronicznego: System mechatroniczny jest to
zamknięty układ sterowania zbudowany z następujących jednostek
funkcjonalnych: obiektu podlegającego kontroli, moduł pomiarowy, układ
sterującego, modułu nastawczego. W klasycznym systemie elektro-
mechanicznym występuje wyraźny podział na bloki funkcjonalne: aktuatory,
obiekt mechaniczny, sensory i komputer sterujący. System mechatroniczny
jest zintegrowany na poziomie sprzętowym i programowym.

5.Czujnik przetwornik wielkości fizycznej (odleglos sila, temp,) na sygnal
elektryczny:

Klasyfikacja – potencjometryczne, pojemnosciowe, indukcyjne,
ultradzwiekowe, tensometryczne, piezoleketryczne, piezorezystywne

Klasyfikacja czujników ze wzgl

ędu na mierzoną wielkość:

-

położenia, odległości i kąta obrotu

- przyspieszenia
-

siły, ciśnienia i momentu obrotowego

-

przepływu

- temperatury
-

natężenia światła

Klasyfikacja czujników ze wzgl

ędu na źródło energii

sygnału pomiarowego:
- pasywne - energia potrzebna

do wytworzenia sygnału

wyjściowego jest czerpana ze zjawiska fizycznego (pomiar
temperatury z wykorzystaniem termopary)
- aktywne -

wymagają zewnętrznego źródła energii do

wytworzenia sygnału wyjściowego (pomiar naprężenia z
wykorzystaniem tensometru)

6.

7. czujniki indukcyjne wyjasnij zasadę działania

8. schematycznie trafo LVdt

9. do czego służy tensometr- służy do pomiaru naprężenia

10.

Do czego służy enkoder ? Czym się różni enkoder inkrementalny od

absolutnego.

Enkoder to urządzenie przetwarzające przesunięcie i pozycję kątową na
sygnał elektryczny. Enkodery powszechnie wykorzystuje się we wszelkiego
rodzaju maszynach i liniach produkcyjnych do precyzyjnego pomiaru
prędkości, przesunięcia, odległości czy przebytej drogi.

Różnice – Enkodery dzieli się ze względu na sposób pomiaru na
inkrementalne (zwane również przetwornikami obrotowo – impulsowymi) i
absolutne (przetworniki obrotowo – kodowe). Oba typy enkoderów różnią się
wytwarzanym na wyjściu sygnałem oraz możliwością pamiętania mierzonej
wielkości. Enkoder inkrementalny generuje na wyjściu sygnał impulsowy.
Każdemu przesunięciu kątowemu przyporządkowana jest konkretna liczba
impulsów wyj-ściowych. Parametr enkodera zwany rozdzielczością decyduje
ile impulsów wyjściowych odpowiada danemu przesunięciu. Im większa
rozdzielczość enkodera tym mniejsze przesunięcia kątowe można mierzyć a
więc również tym większa dokładność pomiaru. Enkoder inkrementalny nie
pamięta aktualnego położenia. Generuje jedynie impulsy, które zliczane
przez wchodzący w skład układu sterowania maszyną licznik dają informację
o wykonanym przez układ wykonawczy przesunięciu lub aktualnym
położeniu.Cechą charakterystyczną enkodera absolutnego jest zdolność do
pamię-tania aktualnej pozycji nawet po wy-łączeniu napięcia zasilania.
Enkoder absolutny generuje na wyjściu sygnał kodowy. Każdemu kątowi
obrotu odpowiada konkretna wartość kodowa na wyjściu. Enkodery
absolutne dzieli się na jednoobrotowe i wieloobrotowe. Jednoobrotowe
rozróżniają pozycje tylko w ramach jednego obrotu a więc efektem obrotu
wału takiego enkodera dokładnie o kąt 360° będzie taki sam sygnał na
wyjściu. Enkodery wieloobrotowe generują sygnał wyjściowy informujący
zarówno o pozycji kątowej jak również i o liczbie wykonanych obrotów

11. Wyjaśnij pojęcie aktuator –

Nastawnikiem (aktuatorem - ang. actuator)

nazywa się urządzenie, które

umożliwia wykonanie pewnej pracy poprzez
przetworzenie sygnału sterującego w postaci wielkości elektrycznej na proporcjonalną
wielkość nieelektryczną(przemieszczenie, temperatura, siła).

12. Omów wybrany aktuator ruchu obrotowego np silnik dc,
ac, układy mosfet, silniki hydrauliczne,

13. Omów wybrany aktuator przemieszczenia liniowego –

14. Wyjaśnij pojęcie materiały inteligentne i podaj przykłady

-

materiał

zmieniający swoje własności w kontrolowany sposób w

reakcji na bodziec otoczenia. Materiał taki łączy w ramach jednej
struktury własności

czujnika

z własnościami

aktywatora

. Materiały

tego typu konstruuje się zwykle wykorzystując
zjawiska

piezoelektryczne

,

elektrostrykcyjne

lub

magnetostrykcyjne

, a

także zjawiska pamięci kształtu obserwowane w niektórych

stopach

metali

15.

Omów zjawisko piezoelektryczne, podaj przykłady

zastosowań

zastosowanie w aktuatorach piezoelektrycznych, głosnikach, mikrofonach

16. Omów zjawisko magnetostrykcyjne, podaj przykłady
zastosowań

zastosowanie – generatory ultradzwięków.

17. Pojęcia MEMS, MEOMS, μTAS.

MIcroTAS -

to skrót od micro total analysis systems, moze byc uzywany do

okreslania/opisywania/nazywania\

MEOMS-

mikroskopijne systemy optyczne elektryczne i mechaniczne

18. Przykłady urządzeń i zastosowań urządzeń typu MEMS –
zastosowania wyżej

Przykłady – akcelerometry, zbiorniki substancji, rzutniki

19. Przedstaw zasadę działania mikrosilnika elektrostatycznego

20. W jaki sposób wytwarza się mikromechanizmy krzemowe?