时间：2023-12-18 15:27:56
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前言
科技是社会第一生产力这句话意味着，科技是衡量国家生产能力与机械技术水平的第一标准。机电技术是科学技术的一种，在新电工技术的扶持与帮助下，完成了产业水平的提升。如今电工新技术在我们生活当中，应用范围越来越广，受益效果越来越显著。因而为了使机电一体化得到再一次进步，本文将通过对现阶段机电一体化新电工技术在我国的应用进行分析，从而为机电一体化提供更好的生产环境，提升工作效率。突出机电一体化新电工技术的应用和创新。
1.电工新技术在机电一体化中的应用概括
电工新技术是指，在传统电工技术基础之上，借助于现代电磁技术等专业技术做创新，从而实现传统电工技术的改良和大规模推广。机电一体化所涉及到的技术种类较多，尤其是物理学以及生态学在机电一体化中所扮演的角色更是重要。电工新技术作为其中的平衡点，可以有效协调不同学科知识在机电一体化中的应用，从而实现各学科领域能够完成融合性发展。具体来看，新兴技术包括以下三种：聚变技术、磁流体应用技术以及放点应用技术[1]。实际上，自上个世纪后半段开始，电工新技术之所以得到发展，是社会各界对于理论与技术等方面对此予以了高度的支持。此外，传统电工技术直到今日仍旧活跃于社会各行各业，适应着社会的发展。通过结合纳米技术、互联网工程等方面，完成了现代化技术的进步。
2.未来新电工技术的发展走向
2.1超导电工材料的应用及普及
自上个世纪六十年代起，超导材料便成功的走进了电工领域的视野。随后，人们有发现了新型超导体，这种超导体相对传统超导材料来说，具有更高的临界温度，这为超导电工的发展，提供了更加有利的支持。此后，随着半导体材料的发现，电工科学家又逐渐制造出了如光电元件、电力元件等电子元器件设备，这为电工技术发展，提供了不竭的技术知识和能源动力。
2.2微型电子技术的应用发展
在电工领域当中，电磁场数值是近些年的研究热点。计算机的开发与应用，解决了过去大部分靠人力无法解决的工程精密设计，及实验难题。其中CAD制图工具更是直接推动了电工制造业的发展。数控技术与电机控制的进步，提升了电力系统的能力和发展水平，加快了企业的有效进步效率。作为电工领域的重点，电子技术在拓宽电能应用的同时，为电力产业创造了高额的经济利润。可以说，新电工技术的发展，有微电子技术应用的一半功劳。
3.新电工技术在机电一体化领域当中的实践应用
3.1自动控制
自动控制这项技术被人们称之为自20世纪以来，科学界最大的发明进步。这项技术被人们广泛地应用于生活、社会、生产的不同领域。如，军事科技、工业生产、机械设备制造、航天科学等。自动控制所突出的最大特点便是，发展速度极快且应用范围非常广泛。从理论角度来说，自动控制这项技术结合了控制理论应用，是一种能够实现无人控制系统的技术应用。因而这项技术对于精密度具有极高的要求。针对这项技术的控制方式划分，能够将其分为两大种类。分别为闭环与开环。通过对机电设备多次测量，自动控制这项技术能够对设备的偏差值做出非常准确的判断，并以此为依据，采取有效的措施去纠正问题，完成控制。将偏差控制在可控范围内，降低生产损失。这项技术如今时常被人们用作积分控制与比例控制系统。具有稳定、精准、快捷等特点。随着社会的进步与发展，机电产品也必须实现技术上的进步，才能够更加符合社会生产需要。其中需要重点关注的便是全闭环伺服系统。这一系统能够确保自动控制的精准度满足稳定的生产要求，且实现精准度提升，完成自动化的系统调节。是实现机电一体化进步的重要途径。
3.2触碰屏技术与可编程控制器
触碰屏技术与可编程控制器从上个世纪六十年代诞生至今，受到机械生产领域的广泛欢迎。在这项技术领域当中，通信技术与计算机控制技术时期主要成分。可编程控制器正如字面意思一样，具备控制、技术以及计时的功能。PC控制端的技术进步和电子技术发展，使得这项技术得到了性能上的大幅提升。随着近些年各项技术的完美结合，如今的可编程控制器已经成为现代通信领域的重要设备。相较于传统控制设备来说，通过将计算机的机电控制硬件，改为计算机软件更符合操作人员的实际使用需求，满足了现代技术发展的应用优点。能够实现多线操作的使用需求，并实现实时控制、任意修改的基本技术要求。
3.3运动控制卡
运动控制卡借助于电脑控制端，完成对系统设备的控制作用。其工作原理为，借助于对设备发出不同的脉冲频率，改变电机原有的进程和速度。并利用不同的脉冲数量，完成电机位置控制需求。主要应用于伺服电机和控制步进电机，其脉冲发出模式分别是脉冲/方向，脉冲/脉冲这两种[2]。此外，运动控制卡还具备计算机调控功能。如借助于调整设备的运动速度，完成对系统设备的正常运作管理。此外运动控制卡由于主要运用于机床数控管理，因而在应用过程中，必须提前计算出其具体的运行及轮廓范围。利用插补方式，完成产品的有效衔接。相信随着技术的进步，运动控制卡必然也能够得到不断地改进和创新，从而促进机械工业领域的再次进步。
3.4步进电机技术应用
步进电机的本质是，数字控制电机，这是一种直接靠PCC控制的电机类型。不过需要注意的是，步进电机转向与步数协调是其控制的重点。对X、Y、Z的运动部分必须要采取科学的方式，完成系统化控制。对电机相线的逻辑关系要写出，把进给传送链长度有效的缩短为零，并结合机电运转情况对脉冲频率进行有效调整[3]。这样，才可以完成对加工零件工序的控制。
4.结语
社会发展的基础便是国家科技水平的进步。从近代史的发展来看，我国机电一体化设备的应用，对我国经济的发展和人们生活水平的质量提升都发挥了巨大作用。而在此过程中，电工新技术扮演了助力与推动的角色，发挥了工业技术的巨大优势。笔者认为，在电工新技术的影响下，我国未来的机电一体化技术必然会朝着更加智能化、自动化的方向发展。在减少能源排耗的同时，提升生产效率，为人们的幸福度提升做出巨大贡献。
参考文献
[1]林庆电工新技术在机电一体化中的应用探微[J].江西建材,2017,(18):195.
众所周知，随着科学技术的不断发展以及现代先进生产加工技术的不断完善，相关执行机构的重要性不言而喻，因为执行机构在自动控制系统工作中起着至关重要的作用。但是当前我国国产大流量电动执行机构无论是在相关控制手段上还是在机械传动机构上都出现明显落后和偏多的情况，同时电动执行机构中其结构相对复杂且其可靠性能也相对较低。本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究。
一、机电一体化发展历程与现代化技术发展趋势
从始初的数控机床逐渐演变为微电子技术机电一体化并在基础上沿用了可编程控制器，同时电力电子的出现也会机电一体化的发展奠定了重要基础。还需要强调的是，现代机电一体化技术主要是由激光技术和信息技术以及相应的模糊技术共同构成，其无论是在运转效率上还是在工作质量上都有着较大进步。
微控制器在生产数字化机电产品中起着重要作用，数控机床施工和机器人施工都是数字化机电一体生产中的重要表现形式，与此同时，随着科学技术的飞速发展和计算机系统的广泛应用，虚拟设计技术以及集成制造技术都是数字化机电一体应用中的重点环节。其优点一般具有软件可靠性、软件可维护性和软件自行诊断性以及软件高可靠性等。新型数字化技术的出现在一定程度上使远程操作远程诊断和远程修复成为可能。
智能化就是要求在进行机电产品生产的过程中其产品又有一定的智能特性，并使相关产品能够独立进行逻辑思考和自主决策。CNC中的人机对话功能就是机电产品智能化的的一种重要表现形式，其会在设置智能工艺数据库的同时使产品使用和产品操作以及产品维护带来较大便利。需要强调的是，模糊控制技术、灰色理论技术、神经网络技术和小波理论技术以及混沌分岔技术都是机电一体化产品智能化的几种体现，并在此基础上为机电一体化技术的发展奠定了有力基础。
因为生产机电一体化产品的商家和种类相对较多，那么在进行研制机械接口和研制动力接口以及开发环境接口的过程中就会产生一定的困难，具有集减速变频调的动力驱动单元以及需要进行视觉信息处理和图像信息识别等工作就是其中厂商研制开发机电一体化产品中的典型实例。
二、硬件控制与相关工作原理分析
（一）机电一体化智能执行机构主要分为智能控制部分以及智能执行驱动部分两种，而我们通常所说的控制部分主要包括单片机、IPM逆变器、输入输出通道和整流模块以及报警电路等，而智能执行驱动部分主要是由三相伺报电机结构以及位置传感器结构二者共同构成。
（二）被检测逆变模块中的电压位置信号以及三相输出电流会被相关程序转换，并在此过程中传送相应单片机上。而单片机则是用过8255控制PWM波发生器的，通过其中的光电耦合被逆变模块IPM所应用，这样就在一定程度上实现了阀位控制工作以及电机变频调速工作等。需要注意的是，在逆变模块进行正常工作的过程中，380V电源调整模式会将其所需直流电压信号进行全桥整流。
（三）双环控制技术是进行机电一体化电机控制工作中的主要技术，其内环和外环分别为速度环和位置环。我们需要了解的是，速度环的主要工作任务是将基础速度与设定速度进行相互比较，之后通过对PWM波发生器的载波频率的变换实现机电一体化电机自动转速调节，此时的速度调节器是以模糊神经网络控制算法为主要计算手段的。而外环中的相应速度设定则主要是根据其当前所处位置来完成并在此基础上形成内环设定值的。因为流量阀减速和流量阀匀速以及流量阀加速是其机构运行中的三个主要运行阶段，此时每个阶段中的运行时间和运行加速度以及特定位置特定运行的频率也有所不同，速度给定发生器的主要工作原理就是当实际阀位与相关给定阀位不等时，其会以恒定加速度为主要加速手段，此时的减速点会根据相关阀位值和阀位给定值以及当前速度这三者的大小来进行计算并得出具体数值。
（四）阀门柔性开关以及阀位极限位置判定是我们在执行机构是所要考虑的两项主要技术因素，阀门柔性开关的主要功能是当阀门开关的过程中保证阀门不受损伤，正确的做法是，我们应该运用微处理器对变频器输出电压和变频器输出电流进行相对精准的计算，并在计算的过程中得出输出力矩，在得出力矩信息后自动调节速度以防止阀门撞击。阀门全开位置以及阀门全关位置就是阀门的极限位置，传统执行机构中阀位监测在监测的过程中容易出现阀门松动，我们应该运用单片机将两次监测信号进行具体对比，并在确认已达到正确阀门极限位置的同时切断异步供电电源。
三、结束语
综上所诉，机电一体化中的电机控制是当下我们要亟待解决的问题，正确的做法是要根据机电一体化技术的技术发展现状和技术应用现状作为分析基础，之后进行对新型电动执行机构的相应合理方案进行较为科学的制定。本文针对执行机构发展的相关缺陷和不足，对如何采用机电一体化技术将阀门和控制器进行有机融合进行深度探究，希望为我国机电行业的发展贡献出一份力量。
参考文献：
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0395-01
1 机电一体化发展方向
1.1 机电一体化数字发展方向
在化工企业中，机电一体化技术的应用十分广泛，在化工企业的生产制造过程中有着不可或缺的作用。在机电一体化技术的实际应用过程中，会根据不同的用途而分离出不同的发展方向。其中，机电一体化数字方向，这是当前非常看好的一个方向。机电一体化数字发展方向主要是在计算机网络的基础上，发展的一种机电一体化制造技术，这种技术在进行实际使用的过程中，主要通过计算机网络系统来进行相应的操作。随着现在科学技术的快速发展，计算机网络技术也应用到了各个领域，在机电一体化技术的应用中，我们非常明显地看到其所在的优势。在进行实际操作的过程中，可以在很大程度上简化机电一体化技术的操作，例如：数控机床的操作，之前的操作比较繁琐，但是在数字化操作的基础上，就可以使操作变得简单化、智能化，并且还能够提高其计算的准确性。
1.2 机电一体化智能化发展方向
随着现在网络技术快速发展，网络技术在机电一体化技术中也得到了非常充分而有效的应用。前面我们对机电一体化数字发展方向进行了一定的分析，而机电一体化智能化发展方向也是目前所要关注的重点，智能化发展方向也是当前机电一体化技术发展的重点方向，也是相关研究的主要方向。在当前计算机网络的环境下，可以通过相关的程序，来对机电一体化技术应用的基本操作进行智能化控制，例如：在进行煤气输送管线压力控制的时候，可以利用阀门的开度与管线压力的连锁实现煤气输送压力的稳定控制，从而达到安全生产的目的陕西东鑫垣化工有限责任公司兰炭造气分厂利用外送煤气管线压力变送器与放散电动阀门的连锁，实现了外送煤气压力的稳定控制，在实际生产中保证了系统的压力稳定和安全生产。另外，现在的智能化控制还将多个学科领域进行了有效的结合，可以实现高度的智能化。例如将整个生产系统的各关联要素通过DCS系统实现集成、智能控制，最大限度的保证系统的稳定性，某些岗位实现了无人自动化智能操作，这在煤制油领域已经进行了广泛的应用，取得了良好的效果。然而由于目前一些技术性欠缺的问题，这种高度智能化的控制技术，还没有得到非常广泛的应用，但是智能化发展方向却是机电一体化技术发展的主要方向。
1.3 机电一体化的模块化发展方向
在当前互联网的时代下，机电一体化技术得到了更进一步地发展，其中模块化发展的方向已经成为了机电一体化技术发展你的必经之路。从一个客观的角度对其进行分析，我们可以看到，机电一体化本身的发展前景十分广阔，而现在的市场资源也非常丰富，因而机电一体化技术在进行发展的过程中，可以将现有的资源进行充分应用，也可以说，机电一体化技术在进行实际发展的过程中，已经得到了十分充足的资源配置。而从市场需求的角度来进行分析，目前市场上化工企业的数量和种类都非常多，市场的竞争也非常激烈。而企业在进行生产发展的过程中，最为注重的一点就是最终实现的效益。采用模块化的设计理念，可以对某些相似的系统采用相似的设计理念，例如压力与温度变化的连锁模块，压力与阀门开度的连锁模块，各种报警的连锁模块都可以应用在不同的生产系统中，只需要进行小范围的修改，再将这些模块集成在一起，即可达到以前所需要的复杂功能，既节约了成本，又达到了预期的功能，
2 机电一体化技术在化工企业中的应用
2.1 机电一体化的网络化发展应用
F在机电一体化技术已经离不开计算机技术的支持，而为了能够更进一步地实现机电一体化的操作控制，可以将之与网络技术进行充分结合，并实现更加方便而准确的操作。由此可见，机电一体化技术网络化发展已经成为了其必然的发展方向。从当前的社会发展来看，网络已经在人们的生活中，乃至于各个生产发展的企业中，都得到了非常充分地应用，也可以说，网络已经成为了人们日常生活一部分，例如：大型化工企业使用的DCS系统，整合了上下游系统所有相关参数，通过通信系统将各个子单元连接在一起，方便进行工艺参数及产品质量的控制，对上游发生的变化下游积极反应，提高了系统运行的安全性，给安全生产带来了极大的便利。
2.2 机电一体化的绿色发展应用
随着经济的发展，社会的不断进步，人们对生活的要求也越来越高，当前的社会生产更提倡绿色发展。由此可见，机电一体化绿色发展方向也将是社会发展的必然需求。但是现在大多数工业企业在进行生产的过程中，都会对环境造成严重地破坏，这些问题都会对人们的生活造成一定程度的影响，还会阻碍社会发展的脚步，所以说，实现发展的绿色化是不可或缺的。从生产发展的角度来进行相应的分析，机电一体化绿色发展主要有以下两个层面的含义，接下来，我们就来对其进行一定的分析：（1）生产的绿色化。这一含义主要是通过从生产的角度出发，在进行生产制造的过程中，对原材料、生产工艺、制造技术等进行严格地控制，从生产制造的过程中，来实现绿色工艺的生产制造；（2）制造的绿色化。从机电一体化技术本身应用的特性来看，其中所使用到的机器数量比较多，并且应用的范围比较广，而在进行实际生产运行的过程中，会对环境造成一定的印象，因此，在进行设备的选择时，应尽可能地结合绿色生产的需求来进行选择，以降低对环境的污染。
3 机电一体化在化工中的应用举例
随着人们生活水平的不断提高，消费观念发生了深刻的变化，不仅要求化工产品要在质量上有保证，同时还要保证其使用的安全性。作为化工企业尤其是和人们息息相关的化工产品必须要在生产过程中融入现代科技以达到产品质量和安全性能都符合国家规定的质量标准和使用安全标准。笔者对煤制油的生产工艺流程进行了简单的介绍，探讨了机电一体化技术在煤气天然气生产工艺流程中的应用。煤制油整个生产工艺流程如下：原料煤在煤炭化装置中被加热干馏，产生的荒煤气被送至净化装置进行净化洗油，煤焦油送至延迟焦化工段进行分馏，净化后的荒煤气送至制氢工段采用变压吸附原理进行脱氧制氢， 制出的纯氢气送至加氢工段与分馏后的中间油进行加氢反应，产出石脑油及2#轻质油，同时产出液氨，粗酚等副产品；煤气水中有害杂质通过酚氨回收装置处理、废水经物化处理、生化处理、深度处理及部分膜处理后，废水得以回收利用；其中工艺生产装置包括炭化炉、煤气净化装置，变压吸附塔，加氢反应塔，焦炭塔等组成；辅助生产装置由氨精制装置、动力、公用工程系统等装置组成。工艺中的各种装置都有微机控制，各个工艺环节都由系统控制中心实施人机界面操作，界面上将显示各个工艺流程的运行状况，同时基于机电一体化系统中具有自动检测和自动报警装置，能及时地对生产工艺中的出错及时显示出来，有效地减少了生产过程中因工艺中的某个环节出现故障影响生产系统的运行，实现了生产工艺的安全、可靠性运行。
4 结语
关键词: 机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口
Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection
中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0044-01
0引言
机电一体化系统是机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合系统,其构成要素与子系统之间的接口部分就显得极为重要。在机械系统和电子系统各种技术的复合过程中,接口技术很重要,机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体,从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域,其性能的好坏对整个系统的综合性能起着决定性作用。
1机电一体化系统的设计
在早期的机电一体化系统中,机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动,为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能虽然可以简化机械系统的传动结构,但因为无法控制运动部件的行程,因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。驱动电动机不再是机械运动链的起点,而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求,而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构,又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行,反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。
2机电接口技术的内涵
机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其子系统之间的接口极为重要,从某种意义上说,机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少,通过对机电一体化系统进行总结和归纳,我们提出了机电接口技术的概念,形成了如下几点认识。
2.1 机电接口技术的内涵机电接口技术是一门新兴的技术,它研究机电一体化系统中各组成部分(子系统)和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互,融合各种技术,实现机电一体化系统最优化设计。
2.2 机电一体化系统接口(简称机电接口)的功能机电接口传递和转换信息和能量,并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件,硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接,为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程,协调和综合机电一体化组成技术,使各子系统集成并融合为一个整体,实现新的功能。
2.3 机电接口的分类①人―机接口。人与机电一体化系统之间的接口,通过此接口,可以监视系统的运行状态,控制其运行过程,即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人-机接口是双向的,硬件包括输入/输出设备,主要有显示屏、键盘、按钮等。②动力接口。动力源连接到驱动系统的接口,为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等,动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点,能够通过较大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三处,控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂,但可以得出它的一些共性:智能接口传递和转换各种信息,按照不同技术的要求改变信息形式,使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起,形成完整的系统。通常,智能接口是软件表现出的功能连接。④机―电接口。执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号,或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。
3机电接口技术对机电一体化发展的影响
社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时,机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟,同时,人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究,并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。目前,机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展,智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密,信息传递和反馈更加迅速准确。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看,机电接口技术的研究与发展已经成为必然,同时,机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。
4结论
机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此,从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机的结合在一起,形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展,促进机电一体化系统理论的发展。
参考文献:
计算机尤其是微型计算机在20世纪80年代被广泛的应用在机械生产控制中，将机电有效的结合在一起，逐渐发展为一种一体化技术。机电一体化技术的广泛应用，对机械行业产生了十分明显的经济效益，提升了生产效率，同时增强了产品的质量功能，有效减少了材料能源的耗损。提高了企业在行业中的整体竞争能力。
一、机电一体化技术的基本内容
机电一体化技术的重要出发点是工程系统，结合电子机械等相关技术，充分实现最优化的系统或者产品的技术综合。机电一体化技术是指将技术相关原理在机电一体化系统中充分的应用与发展。机电一体化技术也可以被看作是技术群的综合名称。机电一体化产品系统通过具有若干个特殊功能的电子机械要素共同组成的有机体，能够充分符合人的最佳使用要求，同时也是机械系统与电子系统的有机置换和结合，进一步对新的产品赋予全新的性能，拥有优良的人机合作关系。机电一体化系统工程集成综合了机械与电子工程，也就是提供机电一体化系统的规格与功能，技术工作人员应用机电一体化技术对整个体系过程实施必要的制造与设计。机电一体化的重要思想是设计系统原理与集成综合技术。工程系统、信息控制理论属于机电一体化的技术方法论。在某种意义上分析，机电一体化思想可以称之为一体化的思想。
二、机电一体化技术特点
(一)机电一体化技术具有极高的安全性
机电一体化的相关产品具有的功能包括自动化监控、警报、自动化诊断、自动化保护等性能。在工作整体过程中，当电力出现过载、过流等一系列故障时，能够采用自动化的保护方法，尽量防止与减少人员与机械设备发生事故，明显提升了使用设备的安全性能。
(二)机电一体化技术具有较高的生产能力
机电一体化的产品大部分都具有自动信息处理与控制的能力，其检测控制的灵敏性、精敏度以及应用范围都产生了极大程度提升，利用自动控制系统能够更加准确的保障机械机构的执行情况按照设计的具体要求完成既定的操作，保证工作获得最好的质量和产品的合格效率。与此同时，因为机电一体化的产品已经充分实现了自动化控制，有效提升了生产的能力。
(三)机电一体化技术提升了使用功能
机电一体化技术通常利用控制程序与数字化完成现实，操作手柄与按钮数量的逐渐减少，促使操作过程逐渐简单化并且十分便捷。机电一体化技术操作程序按照预先设定的过程逐渐通过电子操作系统完成实现，系统可以对全部操作反复实现。机电一体化高级产品能够利用被控制对象具备的数学相关模型以及外界变化的参数自动随机寻找最理想的工作方式，充分实现最优化自动操作。
(四)广泛的适用范围
机电一体化产品已经超出了相关产品的单项技术功能的控制，拥有复合功能技术，极大程度上提升了产品自身的自动化功能与水平。机电一体化产品通常具备一定的自动补偿功能、自动监控功能、自动保护功能以及智能化等，能够在不同领域场合的应用，符合客户提出的更强的应变需求。
三、汽车机电一体化技术的发展
机电一体化技术在汽车行业的应用初级阶段。这个阶段主要发生的时间是在上世纪60年代到70年代，这段发展时间重点是利用电子机电技术对部分汽车机械功能实施有效的改善，机电一体化技术此阶段在汽车上最典型的应用就是电子控制喷射燃油。上世纪70年代到90年代是汽车机电一体化技术应用发展时期。在这个阶段中发生的制造设计，重点是利用机电一体化进行集成大规模电路应用，集成大规模电路的有效运用能够及时解决自动控制机械设备的各类问题，对于提升汽车运行过程中的可靠功能发挥了关键作用。上世纪90年代至今是汽车机电一体化技术应用的成熟发展阶段。在这个阶段中制造设计的汽车，伴随着逐渐发展兴起的微点机电一体化技术，推动了汽车机电一体化技术的日渐成熟，在这个时间内应当尤其重视整体机电一体化技术的设计，再结合网络计算机与技术信息在制造生产汽车行业中的大范围运用，使得汽车更加的智能自动化。
四、机电一体化技术在汽车上的应用
汽车的电子化开始于电源系统。从前的发电机都属于直流类型发电机，之后被硅二级管与交流发电机共同结合所替代，能够有效提升充电效率的可靠性能。从此以后，调整之后的电压也从电路固体调节器替代了电压机械式调节器，进一步在点火发电机上的配电设备上也从凸轮机械式开关转变为晶体管功率。
(一)微机控制发电机体系
控制发电机单元的中心是利用微处理器或是专门设计的发动机集成大规模电路。通过各个传感器接收电压模拟信号以及从输出轴发动机获得的脉冲信息全部传输至控制发动机单元。信号模拟利用数字模拟直接转变为信号数字。将这些信息作为重要基础，在控制发动机单元中对燃料空气比例、点火具体时间、循环排气效率实施最好的计算，将最终的计算结果当做喷射阀燃料控制与点火设备的驱动信息进行输出，用来对空气与燃料质量之间的比例实施控制。当燃料空气比例增加时，燃料十分稀薄，点火非常困难。相反，当燃料空气比例减少时，因为缺乏充足的氧气，在气体排放过程中缺乏充足的燃烧的一氧化碳增加的含量。所以，将燃料控制比例很好的在最佳情况下实施控制，对于各种发动机运动保持正常负荷是非常关键的。
(二)汽车激光测距雷达系统
汽车防按控制系统与激光单片机的有效组合，能够在行驶正常速度下或者是倒车减速时对前后方距离范围内检测是否存在障碍物体，并且在关键时间组织报警，进一步有效阻止发生的交通事故。这个系统重点通过计算机对车间距离的处理器、雷达测距、前后汽车状况等进行控制。
在汽车格栅前部安装测距激光雷达。通过光学天线发射的光束遭遇了前方的障碍物之后，出现了散射的后方信号，同时被光学天线进行了接收，并且调节出方位距离信息。利用中央处理设备分析持续输出的方位距离信息，能够准确判断出物体是否在前面运动，计算出相应的汽车间距和速度，并且判断它能否与本车进行必要的接触，进一步决定汽车行驶的安全速度。当出现危险情况时，系统与警报装置接触，发送警报信号。
(三)自动变速器的电子监控
自动化变速器的重要作用是为了其损耗功率的降低，提升传递动力系统的有效功率，增加了变速装置的档数，有利于汽车最佳行驶的速度比例，充分实现了汽车的安全、舒适功能。发动机具体工作情况需要利用传感器实施检测，接收的数据信息将被电子监控装置输入且处理，并且安装换挡具体信息，开关的程序以及开关自动跳合有关信息，通过选择的电子监控设备符合最佳行驶条件的信息档次，成功被转变为电液元件执行的变量液压对换挡实施控制。使用自动变起器对电路实施监测可以有效的对电子监控设施进行自检监测，也就是在行驶之前监测所有的电路。假如汽车发动之后，报警灯处于熄灭情况，表明其具备了正常的功能。相反，假如系统出现了故障，自动化变速器表现为非电控状态，这时，电子监控虽然已经失去了优化性能，可是变速器能够持续工作。
(四)制动系统
《机电一体化》课程是一门以机械设计与制造为基础，融入计算机技术、信息技术、自动控制技术的交叉学科。课程主要内容是运用先进的设计制造技术理论与方法，解决现代工业领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化设计与制造；并以培养具备机械设计、制造及自动化基础知识和专业知识，能在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域技术、经营和管理且具创新精神的应用型高级专业技术人才为主要目标。
课程内容和理念虽紧跟市场步伐并极具前沿，但传统课堂教学模式无法与之相匹配。以理论知识传授为主的课堂教学方法培养出来的学生，谈起理论知识或许头头是道，但真正操作起来，往往面面相觑、毫无思路甚至错误连连、废品成推，造成用人单位对中职生的专业能力产生质疑。因此，要培养出企业需要的动手能力强且具有一定操作经验的应用型专业技术人才，就必须改变传统课堂教学方法，在《机电一体化》课程教学过程中，把教、学、做融为一体，从根本上解决课程理论与实际操作相脱节的问题，培养出市场和企业需要的人才。
一、“教学做一体化”教学模式的内涵
“教、学、做”理论很早在中国就有了明确的阐述。在《陶行知教育名篇》这本书中，陶先生认为“先生须一面教一面学”、“教学做合一”、“先生的责任不在教，而在教学，而在教学生学”、“教的法子必须根据学的法子”。一体化即“Integration”，强调事物之间的相互联系，相互联系后会产生新的结构和系统，由此产生新的功能。
“教、学、做”一体化的教学理念是事情需要怎样做就怎样学，怎样学就怎样教，知行统一。“教、学、做”一体化的教学模式就是将教学场所直接设在工作现场或实训室，师生双方通过边教、边学、边做掌握知识，进而通过再学、再做、再教提高操作技能，最后完成预定任务的教学方法。教学过程中，学生是演员，教师是导演，理论和实践交替进行，由易到难，逐渐深入，突出对学生动手能力和专业技能的培养，充分激发学生的学习兴趣，充分体现“以学生为主体，以教师为主导，以培养学生技能为目标”的教学理念。师生双方共同参与教学全过程，在教中学、学中做、做中学，融教、学、做为一体。
《机电一体化》是一门操作性强和实用性高的课程，加之中职学生活泼、好动的特点，在课堂教学过程中实施“教、学、做一体化”教学模式，无疑会达到事半功倍的教学效果。
二、在《机电一体化》中如何实施“教学做一体化”
1.深入钻研教材，实现教学内容的一体化。
“教学做”一体化的教学模式将理论教学和实际工作有机结合起来，把课程内容分成若干个项目，用任务驱动方法实现教学目标，这就要求教师打破原有教材的系统性，按照真实工作情景重组教学内容。因此，中职学校教师应深入企业调研，全面研究企业与专业相关的工作岗位，并结合学校的实际情况，深入钻研教材，确立教学任务，以实践操作为主线，以能力培养为核心进行教学活动，最终实现学生综合能力和综合素质的提高。
2.整合教学方法，实现教学方法的一体化。
根据一体化教学的特点，有针对性地灵活选择教学方法，使教学效果最佳化。教师应该打破传统教学惯例，努力让传统课堂教学活动从教与学的单行道改变为教、学、做互动的多行道，变学生被动学习为主动参与学习。所以，教师在选择教学方法时，必须基于学生的学习特点，综合应用任务驱动教学法、情境教学法、角色扮演法、案例教学法、项目教学法等创设工作情境，或把教学场地安排在工作现场，让学生身临其境，实现从学生到“工人”身份的转换，不仅使学生真实地感受到作为一名员工应具备的基本素质，而且能够激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性、主动性。
3.设计教学过程，实现理论实践的一体化。
在一体化教学中，整个教学设计和组织都以实践操作为主线，突出技能训练，围绕实践操作进行理论知识的教学，实现理论教学和实践教学的一体化。在教学设计时，教师可以考虑从教和学两方面、两条主线入手。一条线是教师讲授，重点是加工工艺和加工方法，循序渐进地开展教学活动。另一条线由学生以组、团队的形式寻找和确定实际项目，根据教师的指导，在做中理解理论知识、掌握技能，在操作中验证理论。同时，用理论指导操作，实现理论与实践的有机结合，在操作过程中，教师巡回指导，及时发现问题、解决问题，共性问题集中讲解、个别问题个别指导，促进理论教学过程与实践教学过程的融合。
三、“教学做一体化”在《机电一体化》中的实施效果
在教学中运用“教学做一体化”，对学生和老师都带来了积极的影响。主要表现在以下三个方面。
1.提高了学生的学习兴趣。
实施“教学做一体化”后，学生在听中学、学中做、做中学，在做的过程中会遇到或多或少的问题，在求知欲和兴趣的驱使下，会不断思考和探索，则学生学习积极性和主动性大大提高。
2.提高了学生的学习效率。
“教学做一体化”以实际项目驱动进行学习，老师在指导学生做项目的过程中，可以精准地把握学生的学习状况，有效解决学生学习的盲点和难点，进而提高学生的学习效率。同时，通过实际项目的演练，学生已经深入掌握了操作流程和要领，再做项目时就不会茫然，更不会无从下手，变得更加自信，学习效率大大提高。
3.提高了教师的教学能力。
“教学做一体化”提高了教师的业务能力和教学水平，教师在与学生的互动过程中，更加了解学生的需求；通过指导实际项目的运作，教师对机电一体化这门课程有更深层次的理解，从而提高教师的教学水平和教学能力。
参考文献：
[1]马树超.做学合一与职业学校变革[J].教育与职业，2009（5）.
关键词：
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。
3结束语
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,2013(02):71-72.
[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,2014(09):23-24.
中图分类号：TH-39文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）0110129－01
0 前言
机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面，因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标，而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。
1 机电一体化在煤矿中的应用
在煤炭行业中，如西方国家发展了连续采煤机，采用一种介于房柱式和长壁式体系之间的一种短壁式的开采模式进行开采，该方法的特点是液压支架是不能自行的。随后发展了一种可移动的支架（1979年），它是在锚杆钻机基础上改装而成。随后将长壁式回采工作面支撑掩护式支架架型移植到行走支架上，又发展了履带式的行走支架，目前国际上应用的履带行走支架均属此类产品。我国的煤炭行业随着长期的大规模的粗放开采，原始的开采方式已不再适合国家对能源的需求。特别是大量的矿井边角煤、残留煤、“三下”煤及大量被掠夺式开采破坏的煤炭资源的回收越来越紧迫。急需发展适合该类资源回收的采掘设备。
1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用。矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚，20世纪80年代初，先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤矿中应用；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，研制出KJ2，KJ4等系统并通过了鉴定。
20世纪90年代以来，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等，它们的主要特点是：测控分站的智能化水平高；具有网络连接功能；系统软件采用了Windows操纵系统。同时，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，划定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯凸起矿井必需装备矿井监测监控系统。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断掘起，为各煤矿提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争前提下不断优化产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和治理发挥了十分重要的作用。对国产煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价，煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4，KJ2000等系统代表了我国煤矿监测 监控系统的现有技术水平。
1.2 矿井提升机中的应用。矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备，全数字化，交、直流提升机。特别是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一个整体，大大简化了机械结构，是典型的机电一体化设备，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠，具有可重复性故障寻址、完整的诊断举措措施和自诊断功能，以及简朴而快速的通讯功能；它采用总线方式，大大简化电气安装；硬件配置简朴，互相兼容，零备件少；可以利便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的核心部件ASCS是由双CPU构成的计算机系统。除此之外，我国还用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。提升机因为采用了计算机技术，其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是：采用两台计算机装置，每台都有自己独立的检测、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接检测和间接检测容器位置相结合的方式，两者进行比较、校正，实现行程自动控制。计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测，实现故障记忆，极大地提高了提升机的安全性能。
1.3 井下带式输送机中的应用。大型综采设备的使用，极大地带了带式输送机的技术水平的发展，大功率、长间隔带式输送机的枢纽技术研究和新产品的研发也取得了很大的提高。如大倾角长间隔带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等，并对带式输送机的枢纽技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器，我国已自行生产制造了多种类型的带式输送机。
2 煤矿机电一体化技术应用的发展趋
我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比，还有一定的差距，因此还有很多的工作需要继续研究，未来应该开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置；增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。
3 结束语
近年来，随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展，信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化，在性能和功能方面均实现了质的飞跃。
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.161
0 引言
在工I生产运营体系当中，机电一体化系统往往不能够很好的运行，电网、环境等因素经常会阻碍到系统。在这种情况下，机电一体化系统需要有一定抗干扰的能力，否则将会影响到系统的正常运行，电气模块可能失效，计算机系统中程序的运行可能出现大量的错误，传感器模块接收、发射信号可能受到影响，各个部分都可能受到一定程度上的影响，最终导致整个系统无法运行。
1 机电一体化使用中的干扰源及其影响
从干扰信道到系统的角度来看，干扰系统分为供电干扰，过程信道干扰，场干扰。
第一，供电干扰指的是在电源供电的过程中，大功率设备受到干扰，从而导致电网受到相应的影响，电压出现频繁大幅度的波动，由于开关、电机的开启与关闭，会产生尖峰脉冲干扰，对于系统产生巨大的影响。有相关的数据表明，由于供电干扰所造成的数据、CPU损坏占总干扰损失的90%。
第二，过程通道干扰过程信道干扰主要来自长期传输。当系统有电气设备漏电，接地系统不完善，或传感器测量部件绝缘不良；和通道传输线如果处于同一根电缆或绑在一起，特别是信号线和交流电源线在同一根管子，产生的共模或差模电压会影响系统，系统不能工作。
第三，场干扰指的是由于磁场、电场的影响导致系统无法正常工作，常见的电场、磁场发射源包括了太阳、天体、电话、无线电、通信设备、中频设备等等。受到场干扰后的系统可能出现功能模块无法正常运行，出现电平的改变以及脉冲干扰信号。
2 如何通过机电一体化在维修技术中的使用
2.1 机电一体化在维修技术中的维修方法
由于机电一体化设备与其他的设备在各方面都有所差异，所以说在进行维修的过程中不能拘泥于传统的维修方式，要根据其特点进行相应的调整。进行这种设备维修的时候，需要在进行设备拆卸之前，对于该设备进行一个充分的了解，对于各个组成部分以及如何工作进行掌握，进而在进行维修之前能够对于机械的现状能够有一个大致的了解，进而通过分析估测问题出现的原因、部位，进而可以使用相对应的维修方式进行维修，使得维修的效率达到最高。在进行机械维修的过程中，通常会使用故障树分析法、自诊断法、环境因素监测诊断法等维修方式。其中故障分析法指的是在逻辑的基础上，进行机器故障的分析，进而了解到各组成部分在机械中起到的作用，通过高效的逻辑分析来找出机械中出现问题的原因、部位，进而能够达到高效维修的目的。
自诊断法指的是通过机械自身所拥有的故障检测系统来找到问题所在之处，进而进行相应的维修处理，这一个方法的故障检测主体是机器自身，能够大大降低维修成本，减少维修人员的工作量，在维修过程中将会优先使用该方式，如果出现该方式无法处理的问题的时候，才选择使用其他方式进行维修。环境因素检测法指的是通过机器周围的环境条件进行故障的检测，运用这种方式进行维修，能够快速的找到机器各组成部分的内在联系，进而能够更快地掌握故障所在之处，从根本上进行故障的维修处理。
2.2 机电一体化在维修技术过程通道抗干扰措施
抑制过程通道上的干扰，主要措施是光电隔离，双绞线传输，阻抗匹配，电流传输和合理布线等。
（1）光隔离。利用光耦合器的电流传输特性，在长线传输模块中可以在两个光电器件之间用连线“浮置”起来，这种方法不仅有效地消除了电流流经公共线路之间相互干扰产生的噪声电压，也有效地解决了长期驱动和阻抗匹配的问题。（2）双绞线传输。双绞线传输在传输的过程中一般应用于传输线路，而如果要使用同轴电缆，其带宽的优势使得阻抗高，从而使得共模干扰大大减少。因为使用双绞线进行传输会形成环路，这样使得各线路之间所产生的电磁相互抵消，进而减少了电磁干扰。（3）阻抗匹配长期传输，如果收发器两端的阻抗不匹配会产生信号反射，使信号失真，损坏程度和传输线路的传输频率和长度有关。（4）电流传输长期传输，用电流传输代替电压传输，可以获得更好的抗干扰能力。（5）合理布线强馈线必须单独走线，强信号线和弱信号线应避免平行。
2.3 机电一体化在维修技术使用中场干扰的抑制
抑制场干扰常用的方式是进行有效的屏蔽以及接地处理。在进行抑制场干扰的实践过程中，需要重点注意几个方面：1.针对出现的静电干扰，可以将感应体进行接地处理，进而消除了接地回路产生的可能性；2.针对出现的电磁干扰，可以在进行有效的屏蔽的同时，将屏蔽设备的一端进行接地处理；3.在进行屏蔽处理的过程中，需要将屏蔽线与信号线、公共线严格区分，不能代替使用；4.在进行接线处理的过程中，严禁在各电路之间使用公共线路，防止线路串扰的情况出现。
3 结束语
通过对于各种干扰对于系统产生影响的分析，可以看出，对于系统的干扰将会严重影响到系统的正常运行，从而使得数据的采集出现偏差，对于系统的控制失效，程序运行受阻，数据发生变化等等。在进行系统抗干扰的过程中，仅仅完善硬件抗干扰系统是不够的，需要同时完善软件抗干扰体系，才能够有效的达到抗干扰的目的。而计算机会自主进行抗干扰措施，即抗干扰处理需要在一定的条件下才能进行：1.在出现系统干扰的情况下，计算机本身的硬件以及功能模块不会受到根本上的影响，而对于出现损坏的部分进行一定程度上的监控管理；2.在出现系统干扰的情况下，计算机中的程序以及固化常数不会发生变化；3.再出现系统干扰的情况下，RAM能够快速的重新建立，同时在运行过程中不会有数据出现。数字滤波、宽度判断抗尖峰脉冲干扰等方法都能够有效地处理数据采样干扰，并且干扰信号的存在情况可以通过重复测试的方式进行检测。
参考文献：
[1]栗志青.机电一体化的发展和应用[J].河南建材，2016（04）.
[2]刘永刚.机电一体化教学问题及改革措施[J].山东工业技术，2016（20）.
[3]张勇坚.机电一体化在煤矿开采中的应用[J].煤矿机械，2014（11）.
[4]宋秋红.高职机电一体化应用型人才一体化培养的思考[J].山东工业技术，2014（19）.
中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：
1机电一体化的发展
机电一体化在20世纪70年代是初始研究探索的时期，此阶段研究者通过尝试各种科学试验来提高机电器械的运作效率和质量。尤其在第二次世界大战时期，战争促进了电子技术与机械的相互渗透融合，当时目的是为了战争服务，而战争结束后技术优势和特点逐渐转为为民众服务。加快了使用地区人民生产生活回归正常轨道。但由于尚处于技术发展的初级阶段，性能和质量并不是特别完善，而适合产业发展的外在环境条件尚不充分，因此其进一步发展受到局限。后来网络通信技术和控制、传播技术的推广带来微型计算机和集成电路等技术的使用等成为了电子技术和机械技术相融合的前提性条件甚至决定性条件，对促进机电一体化事业功不可没。90年代以后，机电一体化的发展出现新的进程，有一下两点：第一，学术界同仁始进一步关注机电一体化进程的研究，由此扩展出新的相关学科和研究重点，如出现了光机电一体化以及微机电一体化等等;第二神经网络技术、光纤技术等新的研究对象兴起后为机电一体化技术的推广传播提供了技术等方面的支持。
2 机电一体化技术的主要应用领域
目前机电一体化技术应用最广泛的领域即数控机床和自动机与自动生产线这两方面。数控机床及相应的数控技术经过 40 年的发展，在功能、操作、结构和控制精度上都有迅速提高，具体表现有：机电一体化采用开放性设计，即硬件体系结构和功能模块为符合接口标准，应具有兼容性、层次性，能最大限度地提高用户的收益；机电一体化能实现多过程、多通道控制，即同一台机床能同时控制或独立加工多种机床的和多台机床的能力；机电一体化的应用最终可以将物料搬运、机械手等控制、刀具破损检测都集成到系统中去；以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置；系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。当前机电一体化技术应用的又一具体体现主要为在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动化设备、自动机械及自动生产线等。如：邮政信函自动分捡处理生产线；各种印刷包装、高速香烟、易拉罐生产线等；这些自动机或生产线中广泛应用了传感技术与现代电子技术。近十年来，我国技术水平迅猛增长，已超过了发达国家的水平。
3 机电一体化中的电机控制与保护
电机控制与保护针对的是机电相关设施的维护和保养。它是机电事业强大的后盾和不能忽略的组成部分，它的开发使用是时展的需要也是各国政府大力提倡和推进的一项措施。它的节省能耗的优点使其在各个领域都能发挥作用，并成为经济发展必须考虑必须重视的重要环节，对它的倡导和规划符合国情和民生需要，也是我国事业国际化的一项推进因素。
3.1 电机控制保护装置存在的缺陷
其实现阶段在电机控制保护装置中，各种非期待的状况都有待处理。比如井下电机控制保护设备中，鼠笼式异步电机的故障率就比较高，占整个电机设备总故障率的一半以上，所以对于井下电机控制而言，可靠的控制保护装置是保证矿井安全生产的重要因素之一。通常电机保护装置的原理不外电磁原理或者电热原理，比如通过熔断器进行短路保护，或者用热继电器进行过载保护等，都是这应用这些原理的典型技术。随着机械自动化程度渐渐显现出来，电机设备的运动使用率高，人工的负担转嫁于机械设备，而由于启动时间，电压，设备开机状态等影响下机器的损坏率，寿命变短等问题逐渐凸显出来。电机设备研究人员希望通过长期的调查和试验找到保护电机保护技术前景何在，得到以下结论：第一，设计之初便要考虑日后的维护保护工作，提前做好计划安排，从头到尾进行统筹规划。第二，拓展设备养护问题胡思路，创新保护装置，使其发展规模发展思路更加多样。第三，转变管理观察方式方法，在设备运行过程中根据实际情况一切以更好更快为目标，及时将出现的问题处理完，在此，数字化的监管模式因为其高速和全面是目前发展的主要方向。
3.2电机保护控制装置发展趋势及前景
电机控制保护现状是缺乏思路创新和科技创新，近几年针对这些问题提出一些新的理论方法，期望推进该事业的进一步发展。通过仿真计算和故障建模，并引入突破量、相位量、谐波份量、阻抗量、序份量等多种对电机故障敏感的检测量进行数据分析，并作相应判断和分析，把这些工作量提前做好的话，不但可以大大提高保护控制装置的精度和灵感度，还可以为以后的理论研究提供依据，为今后的突破进展提供依据。新技术的应用与开发（例如在线监测保护控制装置的应用等）也是电机控制保护装置的一个重要方面。利用新的技术产品（例如高频电磁波、位移、振动、红线、机械、电、热、光、声等）和理论对电机的运行进行实时监测，然后根据各种装置输出的信息通过计算机进行判断，把反射的数据进行分类，通过科学的分析和比对确定故障类型和严重程度，最后再采取相应的补救措施等，这样不仅能实现以上各种电机保护控制功能，更重要的是能在故障之前发出预警，达到提前防止故障发生，防患于未然。电机控制与保护装置还有一项很重要的发展前景就是积极配套出厂电机保护控制装置，根据国际质量标准水平发现自己的不足和缺陷，并根据我国现实状况具体设计规划，力求适应中国国情。国外一些国家在电机产出后营销阶段会相应赠送或追加配套辅助设施，这种做法对于短期可能会产生效益低下等印象，但长远说来使购买者得到真正实惠，保证机械运转效率和质量，提高机械使用寿命，降低资源浪费，我国在这方面明显做得不够，致使整个行业发展过慢。所以说我国在这一方面应该像国外积极学习，发展配套运行机制，使得购买效率和使用效率都提高，避免了使用者配置不当引起机器损毁，耐用率低下而花费高昂，一方面使出产者的口碑提高和产品进一步推广全国乃至世界打下基础。所以说电机与其保护设备的配套不但能够促进彼此的使用效果，拓宽了电机事业长远发展的道路，对整个机电事业的科学化、人文化、世界化都是一个不小的促进。
参考文献
[1]王涛.论机电一体化与我国的经济发展[J].中国经贸导刊，2010(15).
中图分类号：TH39文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.031
机电一体化涉及到机械制造、自动控制等多种技术，而传感器技术是其实现自动化控制的重要一环，它的技术高低对系统的功能起着影响和决定作用。
1传感器技术的意义
机电一体化系统中最核心的部件就是传感器，同样的传感器技术也是系统的关键技术。传感器能够获取被测物体的相关信息，并对系统进行传输，为系统的决策和控制效率的提升提供技术保障。机电一体化系统中测量部分是由电路和传感器等部分组成，主要是对待测对象的信息采集和收纳，再给系统的控制提供参数等数据的决策参考，保证系统的有效控制。传感器在测量部分中能够提高收集参数的准确率和数据获取的速度，有利于测量模块更高效准确地为系统提供科学准确运行的信息，也能够使系统进行自动化检测。
2传感器技术在机电一体化系统中的运用
传感器技术所涉及的范围非常广泛，主要是利用物理特性将非电量转换为电量，能够使机电一体化系统达到更高的自动化水平和准确度[1]。
2.1汽车行业的传感器技术运用
在汽车生产中使用传感器技术是实现汽车自动化控制的关键，尤其是近些年车用电子装置的增加，如娱乐装置、防抱死系统等，都需要传感器技术。汽车机电一体化系统是用电子自动化控制代替机械式控制，这就要求汽车的整体都要覆盖检测控制装置，如底盘控制用传感器、发动机控制传感器等。
汽车传感器要求具有适应性强、抗干扰和稳定可靠性强的特点，随着新型传感器技术的应用，汽车的性能也得到了提高，如可以减少汽车的耗油量、降低尾气排放量，并为使用者提供更人性化的安全稳定服务。以汽车发动机部分为例，这一部分的传感器是众多传感器的中心，其包括温度、气体含量和爆震传感器等种类，可以有效的提高汽车发动机的实用性能。但汽车运行中会出现振动和电磁波，在选择传感器时要注意抗干扰和抗震的性能。
2.2机械加工过程中的传感器技术运用
机械加工过程中，步骤繁多需要检测的部分也很多，大致可以分为三个阶段。一是加工前，要对加工设备和配件进行自动化检测，自行判断和调整夹持方向，确定变形情况和夹紧力的大小，保证机械加工过程的正常运行。二是加工过程中，首先要确保产品的精确程度和合格率，对工程中的切削速度、力度、温度、压力等参数严格检测，达到最佳的加工条件。如其中的切削传感器技术，在切削过程中，传感器主要对切削力度的变化、过程中的振幅、声发射以及电击功率进行检测。为了检测切削状态下的稳定性和加工精度的问题，多采用应变式和压电式三向切削力传感器进行测量。三是在加工完毕后，对工件进行检测，以保证产品的合格。检测时会对工件的尺寸、光滑度、形状和圆度等位置公差测量；齿轮等样式的工件，除了以上的检测外，还要增加齿距、导程等的测量。在测量合格后，将检测参数作为下一道工序的选用条件。
2.3数控机床中的传感器技术运用
数控机床就是利用数字信号对机床的运动和加工过程进行控制，就是将刀具等工具的移动加工信息用数字代码表示。在数控机床上使用的传感器，主要有光电编码器、温度传感器、电压传感器、红外传感器等多种传感器，主要用来测量线位移、角位移、速度、压力等方面。在数控机床实际运行中，常会发生传动轴振抖的现象，为了解决这种现象，就可以使用光电传感器、超声传感器或红外传感器对传动轴振抖的现象及时检测。而且可以利用压力传感器对数控机床的夹紧力进行检测，当夹紧力大于设定值时会导致工件过紧，这时检测系统发出警报和刀具停止运行。此外，压力传感器还能够对刀具的切削力进行检测[2]。
传感器在数控机床的液压系统、气压系统中也被广泛应用，用来检测油路和气路中的压强，当气压值低于标准值时，触点会将故障位置信息传输到数控系统。
传感器技術还应用于工业机器人中，安装的传感器主要是视觉传感器和触觉传感器两种。视觉传感器可以识别工业传送带上的机械零件是否完整，可以完成危险材料的装运和自动导航。而触觉传感器则是对零件的孔洞、曲面等因素进行检查。随着机械自动化水平的不断提高，对传感器技术的要求也不断的增加，这就要求发展连续、瞬时检测的传感器。
机电一体化系统是未来工业的发展方向，而传感器技术在机电一体化系统中的运用，能够有效的提高系统的自动化和智能化水平，提高工作效率。其主要运用于机械加工、汽车行业、数控机床等机电一体化行业，为生活和工程生产提供便利。
作者：吕忠毅
