【正文】 。㈡信息處理技術(shù) 信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息輸入、識(shí)別、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、輸出和決策分析等技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)最重要的設(shè)計(jì)任務(wù)之一往往就是接口設(shè)計(jì)。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)?，F(xiàn)代機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)使得汽車生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量迅速大幅度提高，同時(shí)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)可以通過改變程序適應(yīng)不同型號(hào)汽車的制造，縮短新產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，盡快適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。如需改變A4的電壓增益，可沿圖中的虛線接入電阻R7。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。 在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。這些動(dòng)物的感官功能，超過了當(dāng)今傳感器技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的范圍。 　　由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。此外，利用化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)開發(fā)的、可供實(shí)用化學(xué)傳感器和生物傳感器，更是有待開拓的新領(lǐng)域。 　精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。RP1用來調(diào)整探頭的工作電流，使I=200mA。在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中，多數(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)管理，利用CAD進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使用數(shù)控機(jī)床和柔性生產(chǎn)線進(jìn)行零部件加工，使用機(jī)器人從事噴漆、焊接、組裝、搬運(yùn)等工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動(dòng)構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產(chǎn)品的故障率低，壽命得到了延長(zhǎng)。4. 微型化微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。因此就要考慮產(chǎn)品整個(gè)壽命周期的總體綜合技術(shù)。因此，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)直接影響著機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能執(zhí)行和操作，對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、操作精度和控制質(zhì)量等具有決定性的影響。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求傳感器能快速和準(zhǔn)確地獲取信息并且不受外部工作條件和環(huán)境的影響，同時(shí)檢測(cè)裝置能不失真地對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行放大、輸送和轉(zhuǎn)換。理論基礎(chǔ) 系統(tǒng)論、信息論、控制論的建立，微電子技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，引起了科學(xué)技術(shù)的又一次革命，誘發(fā)了機(jī)械工程的機(jī)電一體化。其特點(diǎn)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)是液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。因此，機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，從而對(duì)其提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、可靠、節(jié)能、多功能、小型輕量和美觀等要求。以信息處理為主，輸入信息和能量，主要輸出某種信息（如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為信息機(jī)，如各種儀器、儀表、傳真機(jī)以及各種辦公機(jī)械等。機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械、電子和信息等有關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。傳感器是檢測(cè)中首先感受被測(cè)量、并將它轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量器件，它是檢測(cè)和控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分。產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的原因，主要是傳感器機(jī)械部分存在不可避免的缺陷，如軸承摩擦、間隙、緊固件松動(dòng)和材料內(nèi)摩擦等。㈢按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類：開關(guān)型傳感器、模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器。關(guān)鍵詞：傳感器 機(jī)電一體化系統(tǒng)傳感器技術(shù)傳感器來自“感覺”一詞，人們用視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等感官感受外界的有關(guān)信息，如物體的大小、形狀和顏色，感覺到的聲音、氣味等。在傳感器的系統(tǒng)中，傳感器模擬人“五官”的這些作用，將外界刺激信號(hào)轉(zhuǎn)換為能傳遞的信號(hào)，即使特定的被測(cè)量（包括物理量、化學(xué)量、生物量等）按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用的輸出信號(hào)。描述傳感器靜態(tài)特性的技術(shù)指標(biāo)是：靈敏度、線性度、遲滯和重復(fù)性。傳感器測(cè)量靜態(tài)信號(hào)時(shí)，被測(cè)量不隨時(shí)間變化，測(cè)量和記錄的過程不受時(shí)間限制。 圖1機(jī)體化與其他學(xué)科的關(guān)系到目前為止，就機(jī)電一體化這一概念的內(nèi)涵國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界還沒有一個(gè)完全統(tǒng)一的表述。由于在機(jī)械本體中“溶入”了電子技術(shù)和信息技術(shù)，與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到了根本的提高，具有滿足人們使用要求的最佳功能。從系統(tǒng)的輸入/輸出來看，除有主功能的輸入/輸出之外，還需要有動(dòng)力輸入和控制信息的輸人/輸出。除了微電子技術(shù)以外，在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，可根據(jù)需要進(jìn)行一種或多種技術(shù)相結(jié)合。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展大體上可分為三個(gè)階段。機(jī)電一體化工程就是這種技術(shù)和方法的統(tǒng)一。信息處理得是否及時(shí)、準(zhǔn)確，直接影響機(jī)電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，因而也是機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)。㈥精密機(jī)械技術(shù) 精密機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機(jī)械技術(shù)為主來得以實(shí)現(xiàn)。2. 模塊化模塊化是一項(xiàng)重要而又艱巨的工程。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使其應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)大。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化革命所帶來的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、柔性增強(qiáng)了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力，引起各個(gè)國(guó)家和企業(yè)的極大重視。數(shù)字電壓表接在Uo2端與Uo1之間，利用RC6可濾除儀表輸入端的高頻干擾。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲挠跀_信號(hào)。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的發(fā)展縱觀幾十年來的傳感技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，不外乎分為兩個(gè)方面：一是提高與改善傳感器的技術(shù)性能，二是尋找新原理、新材料、新工藝及新功能等。研究它們的機(jī)理，開發(fā)仿生傳感器，也是引人注目的方向。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。例如：利用核磁共振吸收效應(yīng)的磁敏傳感器，可將靈敏閾提高到地磁強(qiáng)度的；利用約瑟夫遜效應(yīng)的熱噪聲溫度傳感器，可測(cè)的超低溫；利用光子滯后效應(yīng)，做出了響應(yīng)速度極快的紅外傳感器等。 靈敏度的選擇 VD2可防止電源的極性接反。機(jī)電一體化的現(xiàn)代新型汽車在操作性、可靠性、高速度、安全性、低油耗、減少排氣污染和維修性、舒適性等各方面性能大幅度提高，汽車電子化程度成為汽車產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性的極重要因素，汽車電子也逐漸發(fā)展成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身與設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，機(jī)械、電氣和電子是性能、規(guī)律截然不同的物理模型，因而存在匹配上的困難；電氣、電子又有強(qiáng)電與弱電、模擬與數(shù)字之分，必然遇到相互干擾與耦合的問題；系統(tǒng)的復(fù)雜性帶來的可靠性問題；產(chǎn)品的小型化增加了狀態(tài)監(jiān)測(cè)與維修的困難；多功能化造成診斷技術(shù)的多樣性等等。執(zhí)行元件一方面通過接口電路與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，接受控制系統(tǒng)的指令，另一方面通過機(jī)械接口與機(jī)械傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。㈠傳感器檢測(cè)技術(shù) 在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，工作過程的各種參數(shù)、工作狀態(tài)以及與工作過程有關(guān)的相應(yīng)信息都要通過傳感器進(jìn)行接收，并通過相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)量，然后送入信息處理裝置以及反饋給控制裝置，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工作過程的自動(dòng)控制。經(jīng)過20多年的努力，在航天、國(guó)防以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的一些重大工程帶動(dòng)下，我國(guó)已在機(jī)電一體化許多領(lǐng)域躋身于世界先進(jìn)行列。4．電液伺服類電液伺服類主要產(chǎn)品為機(jī)電一體化的伺服裝置。如電子計(jì)算機(jī)、非指針式電子表等，其主要功能已由電子器件和電路等完成，機(jī)械已退居次要地位，這類產(chǎn)品應(yīng)歸屬于電子產(chǎn)品，而不是機(jī)電一體化產(chǎn)品。以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量（或物質(zhì)）和信息，輸出不同能量（或物質(zhì)）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為動(dòng)力機(jī)，其中輸出機(jī)械能的為原動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。從概念的外延來看，機(jī)電一體化包括機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)