機電類中級職稱論文(2)
機電類中級職稱論文篇二
機電接口技術的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展
【摘 要】在機電一體化中電子技術與機械技術是非常重要的組成部分，當電子技術與機械技術結(jié)合起來形成機電接口后，對機電一體化發(fā)展的影響比較重大。在機電一體化系統(tǒng)的研究中，機電接口技術是關鍵性問題，是連接系統(tǒng)中功能與信息傳遞與轉(zhuǎn)換的紐帶，可以有效地讓系統(tǒng)中各個部分聯(lián)系在一起，從而構(gòu)成一個更加完整而又順暢的系統(tǒng)。本文對機電接口技術的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展進行了研究與探討，旨在加速機電一體化發(fā)展的進程。
【關鍵詞】機電接口技術;機電一體化發(fā)展;電子機械技術
0 前言
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在科學技術方面，我國取得了較為突出的成就，很多學科之間都實現(xiàn)了有效地滲透與融合。當科學之間實現(xiàn)了滲透與融合之后，新的研究方向就會產(chǎn)生，比如機電一體化技術就是融眾多學科為一體的學科。伺服驅(qū)動技術、自動控制技術、機械技術、網(wǎng)絡通訊技術、計算機技術、檢測傳感技術、系統(tǒng)整體技術等都是機電一體化技術中融合的技術內(nèi)容。因此，在設計機電一體化產(chǎn)品的時候，要對多種學科技術中各相關學科的特性展開研究，其特性參量之間的各種物理關系都要理清楚，各學科特性參量間的關系、要求以及耦合條件都要正確地處理好，并正確分析與研究各學科特性之間的耦合關系及內(nèi)在聯(lián)系，這樣可以有效地解決好在設計機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)工程中出現(xiàn)的具體問題。在這種狀況下，機電接口技術便應運而生，運用這一項技術，可以很好地將機電及其相關領域技術融為一體過程中出現(xiàn)的具體問題進行有效地解決，并將最好的機電化產(chǎn)品的研究領域設計出來。
1 機電接口技術的內(nèi)涵
所謂機電接口指的是機電一體化產(chǎn)品中控制微機與機械裝置之間的接口，其產(chǎn)生的基礎為機電一體化發(fā)展[1]。機電接口根據(jù)信息傳遞的方向可以分為控制量輸出接口與信息采集接口(傳感器接口)。在機電一體化產(chǎn)品中有很多常用的傳感器，在輸出信號的時候，大多采用的都是模擬量的形式，比如使用熱電偶對溫度進行檢測、使用測速發(fā)電機對轉(zhuǎn)速進行檢測、使用差動變壓器對位置進行檢測等，但是控制量輸出接口卻是一個特殊的形式，其采用的是數(shù)字系統(tǒng)。
所謂機電接口技術指的是對機電系統(tǒng)(集電子、機械、信息等各種功能技術為一體的綜合系統(tǒng))中各項組成技術與各項組成部分(子系統(tǒng))的連接問題進行研究，以此對系統(tǒng)中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統(tǒng)最優(yōu)化設計的目的[2]。
機電接口有硬件與軟件兩大類，機電系統(tǒng)或者子系統(tǒng)之間與環(huán)境或者操作者之間建立一種有效地連接，并給予相應的物理通道輸出或者輸入、轉(zhuǎn)換、傳遞一定的能量與信息為機電接口的硬件主要表現(xiàn)形式;為系統(tǒng)信息之間的轉(zhuǎn)換、交互與調(diào)整提供相應的方法，并對機電一體化組成技術進行綜合與協(xié)調(diào)，從而促成各子系統(tǒng)融合成為一個統(tǒng)一的整體，達到實現(xiàn)其新功能的目的為機電接口軟件的主要表現(xiàn)形式[3]。
現(xiàn)階段，機電接口主要可以分為四大類，分別為智能接口、人-機接口、機-電接口與動力接口[4]。智能系統(tǒng)在應用方面較為復雜，不同的技術，其信息形式也要求發(fā)生相應的改變，這樣智能接口在進行各種信息傳遞與轉(zhuǎn)換的時候，不同的技術與不同的子系統(tǒng)才能有機的結(jié)合在一起，成為一個完整、全新的系統(tǒng);人-機接口是在操作者與機電系統(tǒng)之間存在的一個接口，運用人-機接口，系統(tǒng)運行的狀態(tài)便可以顯示在操作者的眼前，有利于操作者對系統(tǒng)進行監(jiān)控，使系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的過程中更加人性化;機-電接口可以有效地連接起驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)以及傳感器，將驅(qū)動信號成功轉(zhuǎn)換成為符合執(zhí)行機構(gòu)要求的信號，也可以將執(zhí)行機構(gòu)中運行的機械信號成功轉(zhuǎn)換成為符合傳感器要求的要求;動力接口是有效地將動力源與機電系統(tǒng)連接起來的接口，給予一定的動力給機電系統(tǒng)中的驅(qū)動單元[5]。在機電系統(tǒng)中，動力有很多不同的類型，比如交流電、直流電、液壓與氣動等，系統(tǒng)中運用的動力類型不同，與之相適應的動力接口形式也應該是不同的，不過可以通過比較大的功率是所有動力接口共同擁有的一大特點。
2 機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
所謂機電一體化指的是將電子技術與機械技術有機地結(jié)合在一起并運用的一種綜合技術，在綜合應用的過程中需要運用到機械、自動監(jiān)控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術。伴隨科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術已經(jīng)逐漸得到普及，并廣泛應用于各個領域與行業(yè)中，在各領域與各行業(yè)中，機電一體化的運用也逐漸增多[6]。比如機床、量具、低壓電器、機器人、量儀、電動傳動裝置、軍事裝備、電站控制系統(tǒng)、焊接設備、急用電器等都對機電化一體技術進行了較為廣泛的應用，在這種狀況下，機電一體化也正朝著網(wǎng)絡化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展。
3 機電接口技術對機電一體化發(fā)展的影響
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了提高，人們對科學技術的要求也越來越高，傳統(tǒng)的機械技術已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的技術需求。在這種狀況下集電子技術、機械技術及信息技術為一體的機電一體化便應運而生了，機電一體化技術的誕生符合時代發(fā)展的需求。剛產(chǎn)生機電一體化技術的時候，只不過是將電子技術與機械技術進行簡單的結(jié)合，而且連接它們的接口也是非常簡單的。但是隨著社會經(jīng)濟以及科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術也得到了不斷地發(fā)展。現(xiàn)階段，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)不再簡單，而是發(fā)展成為了融多項技術為一身的復雜系統(tǒng)，與之相適應的系統(tǒng)內(nèi)部接口也發(fā)展得愈來愈復雜。
當前，對機電一體化技術的各項組成技術研究已經(jīng)發(fā)展得較為深入與成熟，而且研究人員也注意到對各項組成技術進行單一的研究與發(fā)展并不能有效的對機電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化進行保障。然而機電一體化系統(tǒng)具有一定的復雜性，單純地研究機電一體化系統(tǒng)設計理論或者單純地研究機電一體化融合與集成理論，都無法實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)展開具體的研究。在這種情況下，對機電接口技術進行研究可以為研究機電一體化系統(tǒng)提供有利的方式，并在實際設計的過程中對集成與融合理論、系統(tǒng)設計理論進行靈活的運用。
現(xiàn)階段，機電一體化正朝著網(wǎng)絡化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展，這一發(fā)展方向也必然對模塊化以及接口提出更高的要求。在保持接口一致性的同時還要對系統(tǒng)技術融合、能量與信息的傳遞進行保障。
4 結(jié)語
綜上所述，所謂機電接口技術指的是對機電系統(tǒng)中各項組成技術與各項組成部分的連接問題進行研究，以此對系統(tǒng)中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統(tǒng)最優(yōu)化設計的目的。所謂機電一體化指的是將電子技術與機械技術有機地結(jié)合在一起并運用的一種綜合技術，在綜合應用的過程中需要運用到機械、自動監(jiān)控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術。研究和發(fā)展機電接口技術，可以有效地加速機電一體化技術發(fā)展的進程，有利于推動機電一體化發(fā)展。
【參考文獻】
[1]鄭剛，費仁元，張慧慧，孫樹文.機電接口技術的內(nèi)涵與機電一體化發(fā)展[J].制作業(yè)自動化，2007(06)：1-4.
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[3]鄭剛，費仁元，張慧慧.幾點接口技術的內(nèi)涵和發(fā)展[J].北京工業(yè)大學學報，2007(04)：414-417.
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[6]卜燕萍，曾靜.淺析機電一體化的進程與智能化趨勢[J].益陽職業(yè)技術學院學報，2008(02)：104-105.
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