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传感器在机电一体化系统中的应用
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3秒自动关闭窗口机电一体化系统中机械传动的功能是什么
机电一体化系统中机械传动的功能是什么
1．机电一体化概要机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。2．机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。3．机电一体化的发展趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：3.1智能化智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。3.2模块化模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。 机电一体化技术具体包括以下内容： （1） 机械技术 机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。 （2） 计算机与信息技术 其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 （3） 系统技术 系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。 （4） 自动控制技术 其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 （5） 传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。 （6） 伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
本公司主导产品XJR电子软起动柜是根据市场上对电机起动设备的新需求，引进国外领先技术二次开发的新一代软起动产品。该系列产品采用大规模集成电路和现代微处理器，实现对晶闸管的近似完美的调压起动曲线，从而达到对运行线路的最低干扰和对电机最体贴呵护，有效提升输电线路和电机的使用寿命。XJR电子软起动柜运行全过程开关无触点、无电弧，适用各种特殊场合，这项技术处在国内领导地位。本公司XJR电子软起动柜产品广泛适用在冶金、矿山、化工、供水等场合的电机之起动，是传统的星三角磁力起动器、自藕减压起动、电抗器等理想替代产品。面对国际化的市场竞争，本着重&技 ...所长：周杏林爸妈在线催眠研究所，是&爸妈在线&旗下专门进行催眠技术应用、研究和理论发展的专业机构。该机构集合了国内外富有影响的、具有多年深厚的医学、心理学、系统排列、NLP等研习背景的催眠导师和研究人员组成，承担着实用催眠技术培训、理论教学和催眠技术在不同领域的成果转化和应用的任务。爸妈在线催眠研究所将秉承爸妈在线&关爱生命、和谐生活、快乐人生、回归自然&的宗旨，坚持在催眠专业方面以现代催眠创始人米尔顿&艾瑞克森的合作派（策略派）理论为基础，推广&大催眠&理念，整合传统心理学、NLP、系统排列、沟通分析、完型心理治疗 ...最新公告：目前，本站已经取得了出版物经营许可证 、音像制品许可证，协助杂志社进行初步审稿、征稿工作。咨询:400-675-1600
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机电一体化系统中检测技术的应用
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传感器和检测技术是机电一体化系统中最为关键的技术，在机电一体化中的作用也是非常重要的。通过传感器和检测技术的应用能够促进机电一体化自动控制以及自动调节功能的实现。本文通过对传感器的常见类型进行分析，进一步探讨传感器与检测技术在机电一体化当中的应用。
机电一体化；系统；传感器；检测技术；应用
传感器的应用能够清楚的展现对象的状态和相关特征，并且给予待测对象一些关键的信息。传感技术能够起到放大电信号的作用，并且可以对标度进行加工处理，将一些物理量变成对其相对应的电信号的一种技术。在机电一体化过程中，为了能够有效的获取相关信息，人们通过引进传感器和传感检测技术的方式实现信息的获取目的。
1传感器类型及传感器技术分析
1.1传感器的类型分析
传感器是一种能够感受规定的被测量信息并且将这种信息通过独特的方式转换为了输入信号的电器装置。这种装置在机电一体化中的应用主要是为了检测机电一体化系统与作业环境的基本状态，进而为机电一体化系统的有效运作提供相关的信息。在整个机电一体化系统结构中，测量模块是系统结构组成的核心部分，组成测量模块的除了变换电路之外就是传感器最为重要。传感器的输入数能够确定机械结构模块的整体性能，由此可知，传感器是整个机电一体化系统之首。它的作用就等同于系统的感受器官，如果缺少传感器，系统信息处理和控制决策的功能将难以实现。传感器具有多种类别，按照其测量对象的性质不同可以将传感器分为两种，其中一种是内部信息传感器，这种传感器主要用来检测机电一体化内部的状态，包括系统内部位置的变化、速度的变化、温度的变化以及异常变化等；另外一种是外部信息传感器，这种传感器主要是用来检测外部环境的状态，外部信息传感器当中有接触式的触觉传感器以及非接触式的视觉传感器、超声测距仪以及激光测距仪。
1.2传感器技术分析
在基地那一体化过程中，监测技术的基础内件就是传感器，所以说，传感技术对于机电一体化系统的运行起到至关重要的作用。监测技术的主要功能就是对操作的对象进行监测，并且对系统运行的环境以及系统本身的状况进行监测，为确保系统的正常运行，监测技术能够为系统提供一些关键的信息。传感技术的发展关系到机电一体化系统的整体发展，随着科学技术的发展，各种电子产品逐渐产生，电子信息呈现爆炸式的状态，信息传播的速度也不断提升，传统的信息传播方式的传播速度已经赶不上时代发展的脚步，需要对传感技术和检测技术不断更新，才能够满足时代对信息传播发展的要求。
2传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用
传感器在机电一体化中主要是广泛应用于自动化产品当中，例如，工业机器人以及汽车自动化控制系统中对传感器都有应用，以下就这两个方面的应用进行介绍。
2.1传感器与检测技术在工业机器人中的应用
工业机器人在工作过程中之所以能够准确无误，是因为机器人身上安装的传感器能够感受其自身的状态，同时还能够感受操作对象以及工作环境的状态，通过内部传感器能够获取其自身的位置、位移、速度等信息，通过外部传感器能够完成操作对象以及外部环境的感知，内外部传感装置同时为机器人提供反馈信息，协助它顺利完成各项工作。此外，机器人的每一个关节上都有安装微动开关、光电开关等各种形式的传感器，这些传感器能够帮助机器人进行零位和极限位置的检测，零位检测能够保证机器人的重复定位精度和轨迹精度，极限位置检测能够保护机器人的安全动作。不仅如此，机器人的关节上还有安装位移传感器，对于机器人的位置移动和位置控制起到很大的作用。机器人的手腕位置以及抓手位置有安装触觉传感器，通过触觉可以让机器人准确的确定对象的位置，通过手抓传感器就可以使机器人抓住对象物体。
2.2传感器与检测技术在汽车机电一体化中的应用
随着传感技术以及一些新型技术的发展，将现代汽车工业推进了一个崭新的时代。汽车机电一体化的实现由自动化控制系统取代了原有的机械式控制部件，不仅仅是汽车的发动机上应用了自动化控制技术，汽车身体的其他很多部位也应用了检测和控制技术。汽车发动机上使用的传感器是整个汽车传感器的核心部分，应用了多种类别的传感器装置，通过这些传感器的检测，能够向发动机的电子控制单元提供发动机的工作状况信息，方便ECU对发动机工作状态进行精确的控制，对于发动机动力性能的提升有很大的帮助。汽车的重点控制部位使用了曲轴位置传感器、压力传感器以及温度传感器等。这些技术的应用不仅能够改善汽车的性能，实现人性化服务的功能，同时还能够增强汽车行驶的安全性。例如，现代的汽车都有导航系统，通过汽车导航的开启就能够让驾驶员清楚的知道前方的建筑物以及车辆的状态，该系统中不仅仅应用了GPRS定位技术，同时还应用了传感器及检测技术，通过传感器能够感知到一定距离以外的物质运动状态，然后给予驾驶人员准确的提示，帮助他们了解车辆行使的轨迹和阻碍物，从而为车辆行使安全提供了更好的保障。
随着工业自动化程度越来越高，对自动检测系统的要求也不断提升，因此，需要加强对传感器检测的分析，研究出一种能够用于连续检测和瞬时检测的传感器，促使自动检测系统向着智能化的方向发展。除了在工业系统运行中不断开发新型传感器之外，要需要对已经使用的传感器的性能以及使用范围不断扩大，实现传感器的小型化和集成化发展，从而提高机电一体化的工作效率，促进机电一体化更加顺利的进行运行和操作。为了使机电一体化系统能够获取准确的信息，还需要引进传感器监测技术，利用其独特的功能实现信息获取和传播的目的。
参考文献：
[1]刘峥.关于机电一体化系统中的传感器与检测技术探究[J].信息系统工程,-72.
[2]解观景.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用研究[J].中国机械,-24.
[3]薛令甲.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,21-1621.
[4]许健栋,佟建中.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新技术新产品,-94.
作者:李庆川 单位:河南省安阳职业技术学院
机电一体化系统中检测技术的应用责任编辑：冯紫嫣&&&&阅读：人次
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