Q149.
如下圖所示,有一步進馬達驅動一組定位工作平台,此步進馬達之全步進角度為θ,馬達輸出軸配有一減速比10:1 之減速齒輪組,齒輪組之輸出軸接至導螺桿。若導螺桿每轉動10 圈,滑台移動80mm,此滑台定位之解析度R=2.0 μm,下列敘述哪些正確?
機電整合 · 乙級 · 自動化機械元件的應用及設計 · Q149
難易度分析
4 / 5
本題屬於複合計算題,需要將導程計算與步進馬達解析度公式結合,並透過多個已知參數進行反向推導。由於是複選題形式,要求對所有選項的數值進行精確驗算,且涉及單位換算與比例關係,增加了解題的複雜度。
正確答案 (複選):②, ④
- ② 步進角度θ=0.9°:步進角度 0.9° 對應每轉 400 步,代入解析度公式 R = L / (N × 減速比) = 8 / (400 × 10) = 0.002 mm = 2.0 μm,與題目條件完全吻合,故為正確。
- ④ 螺桿之導程L=8 mm:導程 L = 8 mm 由題目「導螺桿每轉 10 圈滑台移動 80 mm」直接計算得出,L = 80 mm / 10 圈 = 8 mm/圈,故為正確。
錯誤選項解析
- ① 步進角度θ=1.8°:步進角度 1.8° 對應每轉 200 步,代入解析度公式 R = L / (N × 減速比) = 8 / (200 × 10) = 0.004 mm = 4 μm,與題目給定的 2.0 μm 不符,故為錯誤。
- ③ 螺桿之導程L=6 mm:導程 L = 6 mm 與題目條件矛盾。由「導螺桿每轉 10 圈滑台移動 80 mm」可得導程 L = 80 / 10 = 8 mm,故 6 mm 為錯誤。
Learning Tip
"本題核心考點為步進馬達解析度計算公式:R = 導程 L / (每轉步數 N × 減速比)。常見陷阱是混淆全步進與半步進模式下的步進角度(1.8° vs 0.9°),以及誤將導程與螺距視為不同參數。實務上,減速齒輪組可有效提升定位解析度,但會犧牲移動速度,設計時需權衡精度與效率。"
學員答題分佈
①步進角度θ=1.8°0%
②步進角度θ=0.9°0%
③螺桿之導程L=6 mm0%
④螺桿之導程L=8 mm0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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