時間：2023-08-09 17:32:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化技術定義，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
機電一體化技術是很多技術的融合，如果能夠有效的利用這項技術，不僅能夠提高工作效率，還能減少消耗，因為機電一體化技術最重要的特點就是功能強、質量好、準確度好以及消耗低，因此發展機電一體化技術對我國未來的經濟發展起著關鍵性的作用，為此，筆者就機電一體化系統的仿真發展趨勢進行探討。
一、機電一體化定義
我們所說的機電一體化也通常被稱作機械電子學。通常情況下，學者都認為機電一體化是一種將各種技術融入在機電產品中的學科，這是種學科需要機械學以及信息科學等學科相互融合而形成的。從這個簡單的定義中，我們可以總結三點：第一，機電一體化學科并不是獨立存在的，它是電子學科等相互融合的結果；第二，機電一體化的定義會隨著時代的發展而發展，以前的機電一體化技術注重的是機械與電子的融合，而現代社會的機電一體化，是機電產品與很多學科的融合，所以我們有理由相信，科技的進步會使機電一體化與更多的學科相融合，發展出更強大的技術；第三，機電一體化并不是各個學科之間的簡單相加，它是各種學科有機融合的產物，注重的是學科技術在機電產品中有效的結合，從而使機電產品發揮最大的效用。
二、機電一體化技術應用現狀
制造業是應用機電一體技術最為廣泛的行業，這個行業同時也是很多國家的支柱產業，因為無論是軍事，還是政治都需要制造行業提供機電產品，因此各國都在機電一體化技術上投入了大量的資金，希望本國這項技術在世界上能取得領先地位。
日本的機電一體化技術發展的成果很顯著，尤其是在工業機器人方面，他們將計算機芯片等技術與機電產品有機的融合起來，制造成功了能與人進行視頻，并且擁有觸覺的智能機器人，當現場發生故障時，智能機器人能夠監測到故障并且及時的處理，不僅減少了故障發生的概率，還節約了人力物力成本的支出，最為關鍵的是，避免了相關人員因為維修設備而出現意外事故。西歐國家也出臺了相關的政策來支持這項技術的發展，希望工廠能夠實現全面的自動化，而美國在這方面也加快了研究的步伐，希望通過這項技術能夠減少產品生產周期，進而提高經濟效益。
而我國作為世界上最大的發展中國家，在技術水平方面還遠遠落后于上述的發達國家，但也因此說明了我國在機電一體化技術方面有更大的發展空間。近些年來，因為金融危機的影響，是我國充分意識到了發展機電一體化的重要性，并且意識到了機電一體化技術對我國經濟發展有著不可替代的作用，國家和企業都加快了研究的步伐。針對我國目前發展狀態，國家提出了優先研發機電一體化的6項關鍵技術，如今我國已經取得了顯著的成效，比如數控技術經過多年的研究發展，我國幾乎完全掌握了這些技術的要領，并且建立了數控開發與生產為一體的基地，最為關鍵的是培養很多數控技術方面的人才，在數控技術這一領域，已經形成了屬于自己的產業，成果很顯著。這些成果也為我國未來發展機電一體化技術奠定了基礎，提供了參考。
三、仿生硬件的容錯技術新思路
基于仿生硬件的容錯研究，對建立借鑒生物進化機制的硬件容錯新理論，提高硬件系統的可靠性具有重要意義。
1、胚胎型仿生硬件的容錯體系結構和容錯原理
仿生硬件可以分為進化型和胚胎型，其中胚胎型仿生硬件也稱為胚胎電子系統，是模仿生物的多細胞容錯機制實現的硬件。胚胎型仿生硬件的容錯體系結構，主要由胚胎細胞、開關陣和線軌組成開關陣，根據可編程連線的控制信號完成開關閉合，控制線軌內各線段的使用，胚胎細胞包含存儲器、坐標發生器，換向塊、功能單元、直接連線、可編程連線、控制模塊等存儲器用于保存配置數據位串，并根據細胞狀態和坐標發生器計算出的結果，從配置位串中提取段經譯碼后，對胚胎電子細胞的換向塊和功能單元進行配置，坐標發生器根據4個細胞最近兩側（左側和下側）鄰居細胞的坐標為其分配坐標。
2、胚胎型仿生硬件實現容錯的策略
為了實現對故障細胞的容錯，常用的容錯策略有兩種：行（列）取消和細胞取消策略，通過記錄有錯的單元位置，重新布線，用其他各用的單元來代替但是對于連線資源故障，這此策略并未給出相應的對策，在深入研究胚胎仿生硬件容錯體系結構的基礎上，本文提出種針對線軌故障的容錯策略：
2.1行（列）取消策略在行（列）取消中，若個細胞出錯，則它所在行（列）的所有細胞都將被取消，而該行（列）細胞的功能將被其上行（右列）的細胞所代替，即當一個細胞出錯時，細胞所在行（列）上移（右移）到 一個備用行（各用列）來代替它當前的工作。
2.1細胞取消策略在細胞取消中，用各用細胞代替故障細胞分兩個階段當某行的出錯細胞數超過各用細胞數時，整行被取消，行細胞上移，用備用行取代出錯行的功能
四、新時期機電一體化技術展望
機電體化是多學科的交叉融合，綜合了機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等技術，其發展進步依賴并促進了相關技術的發展，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗上實現特定功能價值，新時期機電體化技術呈現智能化、系統化、微型化等發展趨勢。伴隨著智能技術的發展，機電體化技術也呈現智能化發展的趨勢智能化即要求機電產品有定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力，如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/0接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
五、結語
綜上所述，我國的機電一體化技術已經取得了顯著的發展，國家的重視以及科技的進步使得這項技術擁有更大的發展空間。雖然我國技術水平總體上落后于發達國家，但是因為經濟全球化不斷深入，各國在技術領域也必然會加強合作，共同促進世界經濟的發展，再加之，我國已經培養出很多機電一體化專業的人才，這為我國機電一體化未來的發展儲備了充足的人才。本文是筆者多年的機電一體化系統操作經驗的總結，希望為機電一體化系統的仿真技術研究人員提供借鑒，為我國機電一體化技術發展的更好提供參考。■
參考文獻
[1] 陳輝，王磊. 機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J]. 國內外機電一體化技術. 2009（S4）
關鍵詞:煤礦;機電一體化;發展與應用
1機電一體化技術的研究現狀
1．1機電一體化的定義
機電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學者在日本雜志《機械設計》中提出的，是由機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、信息技術、光學技術等多學科形成的一門交叉學科，目前已經發展成為部分學校的專門專業。但對于機電一體化的具體內涵和概念學術界并未形成統一的認識。VanBrussel教授認為，機電一體化是跨領域的并行工程，它包括機械、微電子、控制工程和計算機技術等多門學科，而機電一體化的目標就是實現上述多門學科和技術的綜合應用。德國Isermann的教授認為機電一體化屬于交叉學科的綜合領域，機電一體化包含的交叉學科可以分為機械系統和與其相關的控制系統，而其控制系統又包括信息系統、計算機系統等。控制系統主要用于服務機械系統，便于工程師在遠程對機械系統進行操控。國內曾慶良等［1］定義機電一體化是一個包含機械、電子電氣、信息等功能模塊的技術系統，是多學科技術的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關系，其中起決定作用的不是某一單獨的技術，而是這些技術的聯合作用，這些技術的聯合作用使系統具有更優秀的性能或實現了新的功能。
1．2機電一體化的設計
目前，國內外學者在機電一體化的設計方面已經進行了大量研究工作，按照研究方向可以將機電一體化設計分為三大類。1)側重于概念設計過程和相關軟件的研究。機電一體化的概念提出后，國外大量學者進行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團隊以機電一體化的控制系統為核心進行了嘗試，但缺乏驅動器、傳感器和機械部分的融合，難以達到機電一體化的完善設計。JurgenGausemeier教授團隊進行以半規則式計算機語言為核心的機電一體化設計，但并未實現理想的機電一體化系統。法國的PSA所進行了以機電一體化模型庫為核心的設計，通過模型庫的查找和存儲簡化機電一體化的設計，但并未達到理想效果。英國的Lancaster大學嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎的功能模塊的混合建模，但主要以機電一體化的控制為主，執行構件部分研究又不夠深入。在國內，機電一體化的起步較晚，但經過大量專家學者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學的鄒慧君教授將機電一體化的主要研究對象轉向以實現運動功能為主，并對系統方案設計進行深入研究，實現了較為理想的功能求解模型。山東大學的黃克正團隊以功能分析和重構理論為設計基礎，提出了機電一體化概念系統的過程模型。華中科技大學的楊家軍團隊以機械運動方案和傳感器設計為研究基礎，加之計算機系統的輔助功能，完成了機電一體化系統的設計。2)側重于開發過程的研究。主要代表是德國工程師協會2004年的VDI2206系統，其設計過程如圖1所示，根據用戶需求提供系統設計(面向領域的設計)，包括機械領域、電氣領域和信息領域，在完成系統集成后再通過系統設計的驗證，最終得到客戶需要的產品。但這種機電一體化的設計僅提供了一個設計思路，缺乏具體的設計過程。3)協同仿真技術。仿真技術在20世紀初期開始應用于其他領域，在20世紀末被引入機電一體化領域，目前國內外學者就機電一體化的機電仿真技術已經開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協同仿真的參數設計，解決了系統仿真參數的優化問題。荷蘭Twente大學的JobVanAmerongen教授及其團隊開展了機電一體化模型的仿真工作，實現了多領域機電一體化的仿真研究。在國內，鐘掘院士等［3］學者從機電系統耦合及各耦合參數間的關系入手對機電一體化系統進行研究，設計出系統功能優化的物理模型，該課題已經突破早期研究存在的難題，該研究方法在機電一體化系統研究方面十分深入，研究的重點是系統的后期設計。而李伯虎院士和清華大學熊光楞教授在協同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協同仿真技術的復雜產品。
2煤礦機電一體化技術的發展趨勢
近年來，全球制造業始終面臨著轉型升級和可持續發展的挑戰。2013年4月，德國開啟了“工業4．0”，即第四次工業革命。“工業4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產”。我國機電一體化經過多年的發展和積累，機電一體化取得了巨大進步，但發展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領［4］。該綱領提出在2025年之前邁入制造強國行列;在2035年以前，與中等制造強國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強國。因此，煤礦機電一體化未來的發展進程必然與“工業4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領存在一致性關系，所以筆者認為，未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
3機電一體化在煤礦中的應用現狀
1970年我國大同礦務局首先試驗自行設計的第一套綜合機械化采煤系統。到20世紀80年代，隨著國際綜合機械化采煤技術的發展，我國綜合機械化采煤也得到了空前的發展;到90年代中期，采、掘、機、運、通基本完成了機械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災害的發生;進入本世紀后，我國礦業機電一體化又有了突破性的進展，完善的安全生產監控系統、大型固定采煤機械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進的采煤機電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統
相比西方發達國家，我們在液壓支架電液控制系統的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統至今，出現了不同型號的多種電液控制系統液壓支架，但實際國產的液壓支架電液控制系統在國內煤礦的應用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統仍以國外的設備為主，部分軟弱頂板支護采用的單體液壓支架系統也存在類似的情況。這一方面是由于國產的液壓支架電液控制系統未能突破技術瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預警裝置，可實現液壓支架與采煤機、刮板機聯動和遠程控制。
3．2電牽引采煤機
國內電牽引采煤機的研制工作從20世紀80年代末期開始，經歷了近十年的研究才取得了突破性的進展，目前電牽引采煤機也是煤礦機電一體化的重點研究方向。國內比較先進的電牽引采煤機包括山東能源機械集團公司研發的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機和太原礦山機器集團有限公司研發的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機。這兩種采煤機目前都能實現1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機械化開采工作。我國電牽引采煤機的發展大大加快了我國煤炭機電一體化的發展。但目前煤礦機電一體化(機械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發達國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發展空間。目前電牽引采煤機具有的優勢有:①牽引特性較好，世界先進的電牽引和液壓牽引技術都具有良好的調速特性，但國內的液壓牽引系統穩定性不如電牽引系統，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機的牽引特性;②機械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實現微機自動控制;⑥機械傳動和結構較簡單。
4結語
本文對國內外機電一體技術的研究現狀進行了分析，特別指出了煤礦機電一體化技術的發展趨勢和目前機電一體化在煤礦中的應用現狀。目前在煤礦中機電一體化技術主要應用在液壓支架電液控制系統、電牽引采煤機、煤礦安全控制系統等，而隨著“工業4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領，筆者認為未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
參考文獻:
［1］王成龍．復雜機電系統統一建模與仿真技術研究［D］．青島:山東科技大學，2010．
［2］鄒慧君，廖武，郭為忠，等．機電一體化系統概念設計的基本原理［J］．機械設計與研究，1999(3):14－17．
［3］鐘掘，胡志剛．基于耦合問題的多智能主體協作模型［J］．中南大學學報:自然科學版，1998(2):165－168．
關鍵字：機電一體化；技術；發展
1 機電一體化的基本概念
機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義：首先，機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科；其次，機電一體化是一個發展中的概念，早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強調機械與電子的結合，即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展，以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術（即所謂的“3C”技術：Computer、Communication和 Control Technology）“滲透”到機械技術中，豐富了機電一體化的含義，現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合，還包括光（光學）機電一體化、機電氣（氣壓）一體化、機電液（液壓）一體化、機電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想，強調各種技術在機電產品中的相互協調，以達到系統總體最優。換句話說，機電一體化是多種技術學科有機結合的產物，而不是它們的簡單疊加。
2 機電一體化的核心內容
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，要了解機電一體化，必須從以下幾方面著手：
（一） 機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來，來提高其各項性能，滿足更廣的需求。在機電一體化系統制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統等，形成新一代的機械制造技術。
（二） 計算機與信息技術
凡是能擴展人的信息功能的技術，都是信息技術。可以說，這就是信息技術的基本定義。它主要是指利用電子計算機和現代通信手段實現獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關技術。
（三） 系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，它是實現系統各部分有機連接的保證。
（四） 自動控制技術
自動控制技術是20世紀發展最快、影響最大的技術之一，也是21世紀最重要的高技術之一。今天，技術、生產、軍事、管理、生活等各個領域，都離不開自動控制技術。就定義而言，自動控制技術是控制論的技術實現應用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統，來完成某種控制任務，保證某個過程按照預想進行，或者實現某個預設的目標。
（五） 傳感檢測技術
傳感技術是把各種量轉變成可物理識別的信號進行輸出，檢測就是指人員對可是別的信號進行處理的過程。傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
3 機電一體化的發展趨勢
（一）綠色化
在人們越來越追求生活質量和生活品質的今天，綠色環保成為了人們生活關注的焦點，隨著社會進步和近年來人們對生態保護意識的重視和加強，綠色產品概念也將成為時展的必然！綠色理念倡導消費者在與自然協調發展的基礎上,從事科學合理的生活消費,提倡健康適度的消費心理,弘揚高尚的消費道德及行為規范,并通過改變消費方式來引導生產模式發生重大變革,進而調整產業經濟結構,促進生態產業發展的消費理念。機電一體化技術也順應了綠色理念，機電一體化產品在人們的生活使用時不會對環境造成污染或者污染遠遠小于傳統的產品，而且在產品報廢后，其零件還能被再利用和再加工，資源利用率得到了大幅度的提高，達到節約資源的目的。
（二）智能化
智能化是21世紀機電一體化發展的一個顯著特點，它由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用的智能集合,隨著信息技術的不斷發展，其技術含量及復雜程度也越來越高，智能化的感念開始逐漸滲透到各行各業以及我們生活中的方方面面，同樣，機電一體化的智能化研究也在各個國家普遍開展。這里所提到的 “智能化”是指機器本身所具有的特性，它是在運用控制理論的基礎上，結合計算機技術、精細化制造、運籌學等新學科、新技術和新方法，通過使機器模仿人類所具有的一些能力，如思維、推理、決策等，可以在一個比較復雜的工作和困難的環境中代替人類去工作。
（三）網絡化
網絡技術的發展是計算機技術發展的里程碑，網絡技術的發展不僅推動了人類的科學技術的發展,同時給人們的學習,工作和生活帶來重大的改變，同時，也深刻的影響著機電一體化技術的發展。其中最重要的影響就是對機電一體化設備的網絡控制，控制的終端設備就是機電一體化產品。
（四）微型化
微型化也是機電一體化未來發展的趨勢之一，尤其是近10年來，由于包括納米級的精密機械研究成果、分子層次的現代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網絡技術推廣應用成果等在內的一大批當代最新技術成果的競相問世，使得機電一體化領域朝著微型化有了質的發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,可進入一般機械無法進入的空間，并易于進行精細操作，因此在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。因此在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。
【關鍵詞】機電一體化；發展現狀；發展趨勢
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、前言
隨著我國科技的不斷進步與發展，機電一體化技術越來越受到企業及科研人員的重視，本文就該部分內容進行了探討。
二、機電一體化的內容
1.機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。
2.機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。
3.機電一體化工程(機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。
4.機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。
20世紀80年代中期以來,計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產品和生產過程的控制,使機、電有機地結合,發展成機電一體化技術。機電一體化技術的應用,給機械行業帶來了顯著的效益,提高了生產率,提高了產品的性能和質量,降低了原材料消耗,節約了能源,減輕了操作工人的勞動強度,增強了企業在市場中的競爭力。“機電一體化”是微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術相結合的綜合性高新技術,是機械技術與微電子技術的有機結合。
三、機電一體化技術設計原理
從方法學的觀點出發,機電一體化技術應遵循以下設計原理：
1.整體最優化原理
機電一體化技術要求從系統的觀點出發,綜合機械技術和信息技術,實現整體最優化。其實,“最優化原理”是人類進行科學技術活動的基本思想動力。“精益求精”是這一思想的生動描述。人們為達到一定的目標,采用直接或間接的方法求得達到該目標的最佳途徑。這里強調“整體最優化”,正是運籌學思想在機電一體化技術中的體現。
2.智能化原理
這是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一,也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。關于“智能”的定義。目前尚無確切和統一的說法。但是,它首先是對人類行為的描述。“智能”主要概括出人類有以下能力:感知能力;記憶能力;思維能力―包括形成概念的能力、判斷能力、推理能力。
我們這里所說的“智能化”。是對機器行為的描述,是“仿人智能”,或者稱之為“人工智能”(artificialintelligence)。具體地說,智能化就是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,以求得到更高的控制目標。
3.仿生原理
如果說智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是對所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進化的結果,是“適者生存”這條自然規律“精雕細刻”的結果,是人類的學習寶庫。現代信息技術和機械技術使這一“模仿”比較容易,成為可能。
4.柔性化原理
也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術,可以而且應當盡量用軟件功能代替硬件功能。因為“軟化”可以使機械系統近乎完全“貼近”實際工況的需要,極大地提高產品的性能。例如,加工中心機床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發動機的電噴技術、汽車的防抱死裝置… ,都廣泛地采用了軟件控制原理。
四、機電一體化技術的應用
在人們的日常生活當中,自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉換,從而得到目標輸出。對于精密傳動來說,需要在執行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現精密傳動。
當有多個執行元件,其輸出動作規律各不相同時,一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。若工作聯動內容經常變化,就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件,將聯動輸出寫入軟件當中,讓其直接轉化為控制程序,這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。
五、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合, 它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。進入 21 世紀,在機電一體化技術的發展方向中,最主要的是:智能化、數字化、網絡化、微型化、綠色化,下文對此略加探討:
1.智能化
智能化是 21 世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、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。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2.數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路. 如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
3.網絡化
20 世紀 90 年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片, 企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及, 基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliancesystem, CIAS),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此, 機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
六、結束語
只有加強對機電一體化技術發展的研究，才能使機電一體化技術的應用越來越廣泛，是非常具有現實意義的研究。
參考文獻：
[1] 彭海輝.機電一體化技術的發展及應用[J].工程技術.2013（3）:166-168.
關鍵詞：PLC;機電一體化;應用
科學技術的發展以及在實際生產中的應用，使得不同技術、不同學科之間相互促進，相互融合，對生產技術的發展與生產力水平的提高起著巨大的推動作用。PLC技術的出現，推動了機電一體化的發展，帶動了生產技術、產品功能、生產方式、管理體系等多方面的變革，使機電一體化生產發生了天翻地覆的變化。
1.PLC概述
1.1 PLC的定義
PLC是一種電子裝置，它是專門為在工業環境下應用設計的，它采用可以編程的存儲器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數等操作指令，并能通過數字式或者模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械生產、生產過程。
1.2 PLC的構成
PLC的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲器（系統程序儲存器、用戶程序儲存器、數據儲存器）、接口（輸入接口、輸出接口、外部設備接口擴展接口等其他接口）、外部設備編程器、電源模塊。不同的組成部分具有自己的特點，在實際運行中發揮著重要的作用。
1.3 PLC的功能
在實際運用中，PLC的功能包括以下幾個方面：①順序控制。PLC在順序控制領域的應用范圍最廣，它改變了傳統的繼電器順序控制，提高了生產效率，擴大了經濟利益。②程序控制。③通信聯網。④數據處理。PLC能構成監控系統，進行數據采集和處理以控制生產過程。由于具有這些功能，PLC滿足了機電一體化的需要，在實際運用中具有重要的作用。
2.機電一體化概述
2.1機電一體化的概念
機電一體化是指在機構動力功能、信息處理功能、主功能、控制功能等基礎上引入電子技術，實現機械裝置、電子化設計、軟件組合有機統一的總稱。
2.2機電一體化的特征
機電一體化的出現是技術發展和實際工作經驗總結的結果，它將信息技術、計算機技術、機械自動化技術等綜合在一起，具有質量高、性能優、節能環保等多方面特征，滿足了機械制造的實際需要，在具體應用中所發揮的作用越來越大。
2.3機電一體化的發展趨勢
機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果。它指的是在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化已經成為了一門有著自身體系的新型學科，它不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合，而是上述技術的有機融合。同時，這也是機電一體化和機械電氣化的根本區別。
隨著技術的發展和改進，機電一體化技術呈現出新的發展趨勢，概括為以下幾個方面：
（1）系統化。其一個特點是網絡化趨勢，另一個特點是系統更加靈活，能夠進行任意的裁剪與重組，結構更加開放和模塊化。
（2）自律分配系統化。未來的機電一體化產品既能明顯增強系統適應能力，又不會因為某一子系統出現故障而對整個系統造成影響。
（3）人工智能化。“智能化”是指機器行為，指在控制理論的基礎上，加入例如運籌學、計算機科學、心理學、生理學、力學、人工智能等新方法使它具有判斷推理、邏輯思維能力。
（4）綠色化。產品更加環保是世界發展趨勢。
（5）全息系統化。這個趨勢是指產品的智能化越來越高，系統層次由簡單的“自上而下、自左而右”演變為復雜的雙向甚至多項聯系。
這些特征的出現不僅有利于提高機電一體化的性能，還能夠提高產品質量，降低對周圍環境影響，在實際運用中能夠取得更好的經濟、環境、社會效益。
3.PLC在機電一體化生產系統中的運用
3.1在運動控制中的運用
在實際工作中，利用PLC實現對直線運動和圓周運動的有效控制，在生產和控制中，采用的是專用運動控制模塊，既能夠提高運動的精準度，還能夠方便操作。在生產過程中，幾乎所有的生產商所生產的PLC具有運動控制功能。在機械設備控制中，PLC的運動控制功能也得到了較為普遍的運用，比較常用的機械設備包括以下類型：金屬切削機床、成型機械、機器人、電梯等等。同時，由于PLC具有自身顯著的特點和優勢，其穩定性強、可靠性高、抗干擾能力強等，滿足了控制工作的需要。
3.2在過程控制中的運用
在整個過程控制中，模擬量是不可缺少的重要指標，模擬量包括電壓、電流、壓力、溫度等，這些量是處在不斷變化過程中的。為了實現對過程量的有效控制，采用PLC技術，以相關模擬量、當前值、歷史值為主要依據，生成所需要的開關量或模擬量輸出，從而促進系統更好的運行和工作，實現對機電一體化生產過程的有效控制。
3.3在通信網絡中的運用
PLC通信包括PLC相互之間的通信以及PLC與其它智能設備之間的通信，這也是在具體應用中所不可忽視的一項重要工作。隨著計算機控制技術的發展，工廠自動化網絡也取得了不斷的進步，PLC的通信功能越來越受到生產廠家的重視，并根據具體工作的需要，對其進行不斷的改進和完善，相繼研發出專屬網絡系統。目前，最新生產的PLC都具有通信接口，能夠很好的實現通信功能，便利了相互之間的交流。
4.結束語
綜上所述，PLC適應了機電一體化生產的需要，在具體運用中具有重要的作用，有利于推動機械工業的發展和進步。今后在實際工作中，應該進一步加強PLC的研究工作，采取有效的措施，推動技術的發展和進步，并更新生產模式，提高機械設備制造技術，促進PLC在機電一體化生產系統得到有效的運用，進而推動機械制造工業的進一步發展。
參考文獻：
目前機電一體化的進程不斷加快，其發展趨勢如下。
1）機電一體化在向智能化的方向發展，智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性，機電一體化的智能化發展就像最初的硬件手機與現在的智能手機的區別一樣。總體說來就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發狀況或者說是提前就設定了應對解決突發狀況的解決措施。
2）機電一體化更加環保，機電一體化進程使原本的柴油發電帶動發電機的情況得到改善，現在的機電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環境的問題，響應環保的口號，機電一體化也朝著更環保的方向發展。
3）機械一體化朝著微機模式發展，顧名思義就是機械的規模與形式越來越小，這就要求機械的精密程度。這樣的發展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題，可以使同一片場地發揮更大的效果。機械以替換的發展趨勢是更加進步與人性化，它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發展。這就是機電一體化，它是機械與電子的有機結合，有著密不可分的有機組成部分，有著良好的發展趨勢。在這兩者的定義下，筆者希望日后機電的結合能夠更加密切，其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優化；機電一體化能夠在屬于它的發展趨勢下日益發展完善，更好的滿足機電一體化進程的需要。
2機械電子工程專業
在科技發展與時代進步的大背景下，機電一體化的進程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來越大，接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發展趨勢，根據上文我們不難發現機電一體化已經在生產生活中日益重要，為了供應機電一體化所需要的人才，機械電子工程專業應運而生，上個世紀九十年代后期，一些高校開始設置了機械電子專業。機械電子工程專業的出現是為了響應現階段和日后的電子控制機械的主流趨勢，為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業設置上要注意很多的問題：第一要考慮新課程的課程設置方面，要在傳統的機械上有所發展又要估計學生的負擔，不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業是機械和電子的有機結合，電子與機械的側重點問題，在教授的過程中要二者兼顧，因為傳統機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發展，很多新生代的同學更加重視電子方面，這是不科學的做法。總之機械電子工程專業是一個時代要求的必要專業，要安排好課程，明確側重點，最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3機電一體化與機械電子專業
介紹過機電一體化與機械電子專業以后，接下來明確機電一體化與機械電子專業之間的關系。根據上文我們不難發現，機電一體化與機械電子專業有著非常密切的關系，可以說機械電子專業是機電一體化的前身，以為機械電子專業所培養的正是機電一體化專業的對口人才，也就是說機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業所學習的內容就是機電一體化的具體內容。其中包括理論知識與具體操作，也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業是為機電一體化培養人才的搖籃，在機械電子專業中學習的同學畢業后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業二者之間密不可分，互補互助，機電一體化的發展要求了機械電子專業的學科內容、機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。
4結束語
TAFE課程職業能力課程改革機電一體化技術
TAFE（technical and further education）即技術與繼續教育的簡稱，是澳大利亞建立在終身教育理念基礎之上特色鮮明的職業教育與培訓組織。澳大利亞TAFE課程一般定義為“在澳大利亞資格框架下，以行業組織制定的行業標準和國家統一的證書制度為依據，為滿足行業需要而設計的理論知識學習和技能培訓并重，且多數是以技能培訓為主的一組結構嚴謹有序的科目組合”。首先，從其定義可以看出，TAFE課程注重職業能力的培養，把職業能力作為其課程設計的核心內容，當然這里的職業能力主要是指從事職業崗位所需要的關鍵能力；其次，國家認可的培訓包是TAFE課程開發的主要依據，培訓包不會過時，根據社會的發展、行業企業的需求每3年就會更新或者修訂，能力標準和資格證書都包含在培訓包的國家認證部分中。
政府的高度重視、行業企業的引領制定職業標準、全國統一與工作崗位相對應的教育和培訓證書體系、實踐經驗豐富的教師隊伍等是澳大利亞TAFE課程的特色。我國的職業教育起步較晚，高職教育作為我國高等教育的一個類型，近年來也越來越被重視。大力開展職業教育課程改革，結合我國國情，建設職業能力培養為重點，構建了基于工作過程的課程體系。
一、借鑒TAFE課程，做好機電一體技術專業課程改革
機電一體技術專業是武漢市品牌建設專業，結合機電一體化技術專業建設的實際情況，借鑒了澳大利亞職業教育課程體系培訓理念，解構和重構專業課程體系，打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目、任務的過程中來構建相關理論知識，并發展專業能力。課程內容突出對學生職業能力的訓練，理論知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要來進行。同時，又充分考慮高等職業教育對理論知識學習的需要，并融合相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。
1.企業調研及崗位職業能力分析
我國目前還沒有澳大利亞職業教育中的類似TAFE培訓包。對于人才培養模式，各高職院校根據我國職業教育相關文件要求進行“校企合作、工學結合”的探索。
機電一體化技術涵蓋面較寬，是多種技術交叉融合的產物。針對高職主要為地區經濟發展服務的特點，以“武漢?中國光谷”為核心，以東湖新技術開發區、武漢經濟技術開發區等國家級開發區為重點，對武漢及周邊地區的機電類典型企業及畢業生就業的主要企業進行調研，通過問卷、訪談、研討等方法，了解企業對機電一體化專業提供的崗位。機電一體化技術目前主要應用在兩類企業：機電一體化產品制造企業和利用機電一體化設備生產企業。第一類企業需要做好機電一體化產品的裝配、安裝、調試及售后服務等工作；第二類企業要求完成機電一體化設備操作和設備的保養維護等。從調查中可以看出，企業對機電一體化技術職業崗位、工作任務及職業能力要求情況各有不同，綜合如表1所示。
通過對機電一體化技術專業崗位群中每個崗位的工作任務進行細化，對完成崗位工作任務必須具備的職業能力進行分析并歸納，基于職業能力來構建學習領域課程。
2.課程體系構建
以工作過程為導向，是將典型的工作任務進行教學處理，使其符合高職學生的認識水平和知識技能系統，來建構學習領域課程，實現“教學做”一體化。機電一體技術專業學習領域課程構建如表2所示。
3.做好課程建設，提高教學質量
針對機電―體化技術專業從事崗位，進行任務和職業能力分析，并以項目為引領確定本課程的結構，以崗位職業能力為基礎確定本課程的內容，對相應的課程按項目化思路進行建設。現以“可編程控制器技術”課程為例闡述課程如何建設。“可編程控制器技術”是機電一體化技術專業的核心課程，通過改革該課程的教學內容、教學模式、課程考核與評價等，提高了課程的教學質量。
（1）課程教學內容
“可編程控制器技術”課程內容涵蓋社會保障部制定的“可編程序控制系統設計師”培訓及國家職業標準考核大綱內容。由三個項目引領，項目中設有典型學習任務，以“任務目標”“任務描述”“任務實施”“任務檢查與評價”“知識鏈接”“鞏固與拓展”六段式貫穿于每一個學習任務，讓學生帶著任務學習，在完成任務的過程中實現理論與實踐知識的融合，突出職業核心能力的培養。項目教學內容如表3所示：
（2）教學模式的設計與創新
教學模式的改革，使教師要從傳統的“教”變為“導”，成為教學活動的引導者、組織者、促進者，堅持行動導向教學，采用“教學做”一體化教學模式。
教師布置項目任務，學生在任務的驅動下進行咨詢和決策，并借助精品資源共享課程網站、教材等查閱學習資料，制定完成項目任務的計劃、步驟，教師對學生決策過程中遇到的問題隨時答疑，即“做”中“教”。教師是教學活動的引導者、組織者，學生是教學活動的主體，全程參與了教學活動，通過各個項目任務的實施，學生不僅獲得了知識，同時學會了合作、溝通的能力。
（3）課程教學考核與評價
改變“知識型”期末理論考試定成績的考核模式，轉變為對學生技能、綜合應用能力、職業素質的考核與評價。在“可編程控制器技術”課程中推行了過程評價與結果評價相結合、理論考核與實踐考核相結合、能力評價與素質評價相結合、小組評價與個人評價相結合的考核與評價體系，重點突出了考核與評價的過程化和多元化，取得了較好的效果。
機電一體化技術專業課程，如“單片機原理及應用”“電工電子應用技術”“生產線控制系統維護”等，也做了類似的課程改革。
二、課程改革的成效
學習了國外職業教育的先進理念，將這些先進理念融入到了具體專業建設改革中。經過幾年的探索和實踐，我院機電一體化技術專業建設也算是小有成效（如下為近兩年）：
專業核心課程如“可編程控制器技術”及“單片機原理及應用”等改革教材被教育部立項為“十二五”職業教育國家規劃教材；專業學生多次獲得了全國職業技能大賽一等獎、二等獎的好成績；專業教學團隊25余篇，申請省市級課題12項，企業技術服務8項，專利7項；專業實訓基地被立項為武漢市屬高校實訓建設基地等。
借鑒澳大利亞TAFE課程，注重職業能力的培養，基于工作過程課程改革是一個長期的過程，不易操之過急，需要我們在實踐中不斷探索、不斷總結，這樣才能讓高職課程建設與改革持續健康地發展。
參考文獻：
[1]孟秀麗，李金濤.澳大利亞證書框架體系對我國高職院校專業建設的啟示[J].職教論壇，2012，（09）.
[2]陳曉琴.高職課程標準與職業崗位技能標準對接探究[J].職教論壇，2011，（14）.
[3]機電一體化職業技能培訓發展研究課題組.我國機電一體化職業技能應用企業現狀及人才需求分析[J].中國培訓，2010，（11）.
[4]何瓊.機電一體化技術專業課程體系的改革實踐[J].職業技術教育，2009，（03）.
[5]何瓊.可編程控制器技術[M].高等教育出版社，2014，6.
【關鍵詞】機電控制系統；自動控制技術；一體化設計
機電控制系統被制造業普遍運用，由于制造業不斷的發展，如今對機電控制系統的要求也就越發的高，為了跟得上這種高要求的發展，設計者需要將更廣泛的高科技元素融入其中，從而產生了自動化與一體化技術。
1 機電控制系統與自動控制系統的含義
1.1 機電控制系統內涵
機電控制系統的含義是指在無人參與情況下，運用控制設備將設備機器按照生產流程進行自動化預定設計運行操作。通過全方位的系統控制將控制對象和控制器相連接完成規定的目標。在機電控制系統中核心環節就是控制。在技術層面上來講，機電控制運用了傳感檢測、伺服傳動、通信以及自動控制等多項綜合性技術手段，在信息處理和計算機微電子等技術領域上也有相關的應用和涉及。通過涵蓋各方面的技術領域和技術理論最終形成四位一體的綜合性系統技術。機電控制系統通過遠程操控，管理人員運用計算機等網絡系統進行異地網絡平臺的實時操控。
1.2 自動控制系統
自動控制系統是指讓被控制對象按照預定的運行原理通過控制器的控制來進行自動的規律性運行。自動控制技術的核心是它所具有的實用性以及協調有效性等特征。自動控制系統依照控制內容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷和校正控制等方面。
2 機電一體化設計構想
作為機械制造業的大國，我國對機械產品的需求越來越高，在信息化發展的進程中，機械制造業逐漸的融入了一體化的思想，使得機電設備更好的為制造企業服務。我國是機械制造業發達國家，對機械產品的要求是特別高的，在信息化發展的過程中，機械制造業正向一體化思想逐步邁進，這就讓機電設備能夠在制造企業做出更多成就。機電一體化的理論起源日本，在這樣一理論指導下，日本設計出來功能一體化的設備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機結合，使得普通的機電設備供更為強大。機電一體化的理念逐漸的被世界各國所接受，并且在原有理論的基礎上融入了更多的動力元素，進而形成了目前的機電一體化設計系統。研究人員對該系統的進行了基本的邏輯構想，他們認為現代的機電一體化系統應該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎上，加進機械技術以及自動化控制技術，進而使得機電一體化系統具備優化配置項目的功能，使得系統的性能更加的優越。在設計機電一體化系統時，設計人員首先要對整個系統進行深入的研究分析，之后依據分析結果總結出設計方案的優缺點，最終設計出最佳的方案，方案完成之后還需要經過多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設計系統是否滿足要求，判定的標準就是該系統是否達到既定的目標，如果沒有達到還需要進行充分的設計優化。從某種程度上來說，機電一體化系統就是設計人員意識形態最好的體現，在該系統中，設計人員將自身的理念融入其中，最終形成實體。
3 機電一體化產品設計方案
機電產品的設計就是一項高難度的工作，所以機電一體化產品的設計的難度可想而知，其既是一項高精度的工作，同時也是一項綜合性要求高的工作，在設計過程中，設計人員及要掌握機電產品的相關理念，同時還需要掌握機電技術，兩者相互配合，進而完成最終的設計結果。此外，機電一體化設計工作還要求設計人員了解機械產品的各項參數要求，比如產品造價、精度要求等，另外，還有一點設計人員必須考慮，即市場的反應，設計的機電一體化產品必須以市場需求為準，否則難以在市場上立足，設計也會以失敗告終。一般情況下，機電一體化產品的設計可以劃分為兩步：第一步是開發設計，其設計的目標就是讓產品能夠達到性能要求；第二步是適應性設計，這一步主要是依據現有要求標準，對產品的細節以及功能進行完善，以使其性能得到最佳的優化。
4 機電一體化產品的設計方法
機電一體化產品的設計方法多樣，具體選擇哪種設計方法，主要是根據產品類型而定，通常情況下，設計人員主要是用三種設計方法，筆者總結如下：
4.1 取代法
該種設計方法一般情況下應用在電子線路中，其主要的功能就是代替機械式控制，以使機電產品更容易控制。傳統的產品控制系統通常時候機械控制機構，但是在機電一體化設計方案中，將其用電子線路來替換，控制效果如何主要與電力線路設計是否完成有一定關系。如果機電產品只有單純的依靠機械來運行，一般而言，只有單一機械能夠完成控制工作，而是用電子線路來控制之后，主要是應用先進的計算機設備來完成控制任務，在控制中，傳統的接觸式控制企業逐漸的被取代，變為變速裝備。這種設計既能夠是機電一體化產品質量得到有效的提升，同時其實用性也明顯的增強，與此同時，原有的機械機構也得到了相應的簡化，使其結構更加簡單易懂。這種設計方法與機電產品原有的結構基本上相同，因此改善起來更加容易，但是因為原有的機械產品限制明顯，在設計時無法真正的做到全新的改革。
4.2 整體設計法
該設計方法主要針對的是機械產品的電力部分以及機械部分，通過合理的設計將兩者有效結合，使其成為一個有機整體。為了能夠使機電產品性能高，價格相對低廉，則需要將上述兩個部分進行連接設計。整體設計方法是一種全新的設計理念，但是其并不摒棄所有的傳統設計理念，而是調出傳統思維，以一種全新的方式，設計出性能更加優良，質量更有保證的產品，這是該種設計方法所要達到的基本目標。
4.3 組合法
該種設計方法主要是將機械產品中所涉及到的各種功能模塊進行有效的組合，進而使其成為一體化系統。但是在組合設計時，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無法完成預期的任務，必須整體組合，才能使各個功能模塊的性能更優良，實現預期目標。這種設計方法，設計時間段，而且質量也能夠有所保證，并且制造成本相對來說也比較低，后期使用期間，生產與維修更為方便。
5 結束語
綜上所述，可知對機電控制系統自動控制技術與一體化設計進行探討非常必要，尤其是在技術高速發展的今天，一體化技術會成為機械制造業發展的主流，成為未來機械設計的主導，因此需要對其進行深入探討。
參考文獻：
[1]黎洪洲.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].信息系統工程，2013（8）.
本文就機電一體化技術教學模式進行探索，提出采用理實一體化教學模式，依托模擬自動生產線，從興趣入手，循序漸進，有利于提高課堂教學質量，提高學習效率，使中職學生全面掌握機電一體化相關技術。
關鍵詞：
機電一體化；解決方案；教學效果；教學反思
一、問題的提出
掌握機電一體化相關技術對于機電類專業的中職學生而言至關重要，但大部分學生即使努力學習了兩年，也無法很好地掌握機電一體化相關技術，原因如下。
1.機電一體化技術多且涉及面廣
機電一體化涉及的相關設備有PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機、特種電機、步進系統、伺服系統、工業機器人系統、氣動系統等，每種設備對應相應的使用技術。傳統教學是由淺入深順次學習，但學生學習兩年后技術仍沒學全，更談不上組合在一起使用。
2.傳統教學模式不適合學習機電一體化技術
傳統教學先理論后實操，理論講的太深，實用性不強，而大部分實操以驗證為核心，不是以使用為核心。這就導致了理論學習學生根本學不懂，信心受挫，學習興趣全無，而實操與生產實踐相差太遠，學生走上工作崗位即使學過相關技術，也不會使用，且沒掌握自學的方法，無法勝任相應的工作崗位。
3.機電一體化技術比較復雜且難度較大
機電一體化所涉及的每一種技術都比較復雜，都可以單獨稱為一門學科。以傳感器技術這本中職教材為例，書中介紹了傳感器的定義、分類、測量誤差及各種傳感器的結構和原理，可謂面面俱到，但傳感器在生產實踐中如何使用介紹的并不多。傳感器技術只是機電一體化相關技術中的一種，所占比例不足十分之一，可想而知要想面面俱到學全所有技術難度有多大。
4.機電一體化技術綜合應用難上加難
機電一體化只有把相關技術組合在一起使用才有實際意義，只掌握單獨某一種或少數幾種技術，無法滿足工作崗位的要求，還需根據實際補全所欠缺的部分，這就要求學生有一定的自學能力，而這恰恰是中職學生的弱點。以PLC教學為例，學生通過一個學期的學習，掌握了PLC基本使用方法，對PLC的接線、編程有一定了解，但在生產實踐中，PLC需要和編碼器、傳感器、步進驅動器、伺服放大器等配合使用，無論是接線還是編程，難度都提高了。這種技術崗位，學生無所適從，最后只能放棄。
二、解決方案
針對上述問題，筆者經過多年探索與研究，提出如下解決方案。
1.改變教學理念和教學模式
采用理實一體化教學模式，突破以往理論與實踐相脫節的現象，教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用，通過設定教學任務和教學目標，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高教學質量。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現，沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生學習興趣。
2.依托模擬自動生產線教學
筆者采用的是廣東三向教學儀器制造有限公司生產的SX-815L自動生產線實訓考核設備。該設備把PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機、特種電機、步進系統、伺服系統、氣動系統有機結合在一起。只需要掌握該設備一個生產流程，就可以初步學會機電一體化相關技術，既降低了學習難度，又側重實用性，使學生的學習目標更加明確，大大提高了學習效率。該設備采用的是模塊化結構，可按照生產線運行過程，分階段學習各個模塊，只需要兩個學期，基礎中等的學生就可熟練運行這個模擬生產線，進而掌握機電一體化相關技術。
3.采用從興趣入手、循序漸進的教學方法
以SX-815L環形傳輸分揀單元中的分揀過程為例，把整個上料分揀過程的教學分為若干個環節。
（1）指導學生觀察設備上料分揀的運行過程。通過觀察設備分揀運行過程，激發學生的好奇心，讓學生有學習興趣，教師講解過程通俗易懂，化繁為簡，并融入互動環節，學生可自由提問，教師回答學生的疑問。
（2）講解相關設備及元件。從基礎學起，為后續環節打下基礎。講解過程中學生可自由提問，教師回答學生的疑問。講解結束后，學生可在教師的指導下自主探究相關設備及元件，也可在學習小組中互相學習，共同研究，起到事半功倍的效果。
（3）舉例講解接線。接線是教學中的重點，由教師舉例詳細講解，學生理解后自行在紙上畫出，再由教師逐個檢查，幫學生改正錯誤，直至學生完全掌握為止。
（4）學生驗證接線。學生扒開線槽，查看電路和氣路的連接方式，并使用萬用表驗證紙上的接線圖，加深印象，學生自主探究，培養學生的動手能力。
（5）詳細介紹上料過程。循序漸進，為講解程序打下基礎。在此過程中，學生可自由提問，師生互動解決問題。
（6）講解上料程序。教師講解程序中的要點及注意事項，學生理解后按照控制要求獨立編程，遇到問題可在學習小組中互相學習，共同研究，在此過程中，教師應鼓勵創新。
（7）驗證傳感器與汽缸如何配合使用。此過程由教師引導，學生自主探究，培養學生獨立思考能力。
（8）詳細介紹分揀過程。
（9）講解分揀程序。
（10）學生分組練習。每套設備為一組，分配3～4人，每組都有一個基礎比較好的學生當組長，由這名學生帶領其他組員練習，教師負責答疑。此教學設計環環相扣，循序漸進，體現做中學、學中做的特色。需要注意的是，各個環節所需時間因人而異，整個上料分揀教學過程約為40學時。
三、教學效果
從表1和表2可以看出，采用理實一體化的教學模式﹢依托模擬自動生產線教學﹢從興趣入手，循序漸進的教學手段所產生的教學效果遠遠好于傳統的教學模式。值得一提的是學生在編程過程中能夠做到獨立思考，所編寫的程序既能夠按照控制要求運行又與教師講解的程序不一致，甚至優于教師講解的程序，充分體現出了創新性。
四、教學反思
1.優勢
（1）從興趣入手，學生學習變被動為主動。傳統教學沒有切實考慮到學生的學習興趣，學生不會主動學習，教師通過考核逼迫學生學習，可是學習機電一體化相關技術難度較大，完全靠考核的方式并不理想。從興趣出發，學生主動學習，大大提高了學習效率，又可使教師的教學工作變得輕松，可謂一舉兩得。
（2）有效激發學生的潛能。筆者觀察學生在練習過程中，如果遇到問題會積極思考，盡可能獨立解決問題。學生編寫的程序起初很不完善，經過一段時間的改進，有的程序甚至要優于教師講解的程序，學生看到設備按照控制要求流暢地運行，很有成就感。
（3）教會學生學習機電一體化技術的方法。“授之以魚，不如授之以漁”，機電一體化相關設備品牌繁多，學生走上工作崗位以后難免要自學學校沒有學過的設備，這就要求學生要掌握學習機電一體化相關技術方法。每個品牌的設備使用方法雖不一致，但工作原理是相同的，學生掌握SX-815L自動生產線實訓考核設備后就能做到“一理通，百理明”，再加上正確的學習方法，就可以自學其他品牌的設備，大大提高了工作崗位的適應能力。
2.不足之處
受成套教學設備的制約，電路及氣路的布線工藝講授和練習不夠充分，以后筆者會繼續探索彌補不足。
參考文獻：
>> OPC技術在一體化監控平臺中的應用 一體化監控平臺系統在焦家金礦的應用 一體化監控平臺在焦家金礦的應用 一體化監控管理平臺在高速公路上的應用 一體化高清網絡監控綜合管理平臺在港口的應用 安全監測監管一體化系統平臺的實現與應用 基于移動技術的針灸推拿隨訪治療一體化平臺設計 探析220kV智能變電站一體化監控平臺的應用 基于電網調控一體化系統的實現及技術分析 基于Matlab GUI的“信號與系統”教、學一體化平臺研究與實現 地市公司信息運行監控一體化平臺實現方法 布料機平臺基于爬模平臺的一體化施工技術 略談機電一體化技術的應用 機電一體化技術的應用探析 淺談機電一體化技術的應用 試探機電一體化技術的應用 淺析機電一體化技術的應用 機電一體化技術的應用分析 基于機電一體化技術在煤礦生產中的應用 基于機電一體化技術在制造業的應用分析 常見問題解答 當前所在位置：，*.html）中插入Java程序段（Scriptlet）和JSP標記（tag），從而形成JSP文件，后綴名為（*.jsp）。 用JSP技術開發的Web應用最大的優勢是具有跨平臺性。
本文采用B/S模式，采用了上文中的JSP+servlet技術，以Microsoft SQL Server 2005為后臺支持，在Myeclipse6.0平臺上建模、分析、設計，經IE瀏覽器測試所開發的網絡平臺.其中光導航欄的設計就包括7部分：首頁，服務展示，科內公告，故障在線，留言集，后臺管理，功能頁。
當業務值班人員通過瀏覽器訪問氣象監控平臺時，便開始了與后臺服務器的第1次的對話，此時監控平臺就會對本次對話形成一個專門的session。如果中途因為某種原因將瀏覽器關閉了，或者數據在采集的過程中非正常關機，那么當要求再被請求時，又會重新建立一個session，之前的信息會被清空，包括密碼等，這樣可以將安全性能大大提高。在整個會話期間，會話對象會為創建和使用這個會話的業務人員進行數據信息的存儲或交互，這稱為維持會話狀態，這也是整個氣象監控平臺用于監控其他業務系統的基本原理。會話創建的基本流程見圖2。
4 氣象監控平臺的主要功能模塊和應用創新
4.1 首頁導航
收集并整理氣象內部的各項指導文件和值班信息，搭建完成導航頁，形成政務信息和值班動態的綜合展示界面，并完成各項主要功能模塊的索引。
4.2 服務展示
對現有的各個業務系統進行分類和說明，以二級網頁的形式，介紹業務系統所屬的服務機群的常見故障及解決方案。
4.3 業務系統監控界面
通過FTP定點傳輸的方式，自動抓取各個業務系統生成的氣象服務平臺，并按照各自的業務流程，形成針對每個業務系統的工單流，例如：到某一工作時間，按時出現了某一產品，工單流上該服務產品的模塊就會顯示綠燈，如果該產品尚未生成，就以紅燈閃現的形式進行報警提醒，這樣，業務人員可以不必點開每個業務系統的日志文件夾，直接在監控界面上觀察到各個系統的運行情況，能大大提高業務人員的工作效率。
4.4 基于Cacti插件的主機狀態監控區
主機狀態的監控不能通過簡單的獲取產品來獲得，需要在原有監控平臺的基礎上安裝Cacti功能的插件，目的就是獲取和保存來自主機的各類運行狀態信息，包括：保存主機、設備等關于cpu、溫度、網絡連接狀態等信息顯示，各業務系統上登陸用戶的數量、客服端服務器連接率、業務負載、關鍵進程和服務等，在以后的升級開發中，可以根據運行情況添加新的業務系統或者新的定制模塊和插件等，當然，該插件的功能不僅僅在保存信息上，記錄數據后能自行繪制圖形，這也是智能化平臺的必需。
4.5 故障在線
創建類似于QQ界面的聊天頁面，方便業務人員在業務網上向系統管理員或者網絡管理員上報故障信息。
氣象監控平臺上線以來，給技術人員帶來了方便，jsp技術作為整個平臺的實施技術支撐，它具有簡化動態的頁面生成技術，平臺和服務器無關性，功能可擴展性等特點，使web層的實現變得簡單而生動。
平臺的最大的創新點就是將之間各個獨立的功能頁有效的集合到了一塊，由于業務保障人員不同于預報預測等部門的人員，崗位上涉及到的業務領域多而雜，同時業務間的交叉點小，相似點少，將邊緣化的業務管理集合起來是一種嘗試，可以更有效的提高服務質量。
5 小結
利用氣象監控平臺監控網絡服務和主機資源，用戶可以利用簡單的插件來監控已特定的服務；當被監控對象出現問題時，及時報警給網管員；同時可以指定自定義事件的處理控制器，當對象出現問題時，自動調用處理程序；可通過WEB界面使系統管理人員查看網絡狀態，各種系統問題及相關日志等；可以通過手機等及時通訊軟件查看系統監控信息。
網絡監控一體化平臺必須提供強大的服務檢測和報警功能，非常適合7×24h的監控服務，在大大降低維護人員勞動強度的同時，提高工作效率，最終從真正意義上保障了氣象業務網內的系統網絡安全。
參考文獻
[1] 戴元.網絡監控技術在空管信息化網絡中的應用[J].大眾科技，2012（157）：4-5.
關鍵詞：工程機械；一體化；監測系統；優化
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0078-02
加強工程機械一體化監測系統的優化與設計，對于提高工程機械的使用性能、操作效率，提高其自身運行的安全性與可靠性具有十分重要的意義。隨著機電一體化技術的發展，對于工程機械一體化監測系統的技術進步及優化提供了新的物質基礎和理論能量。本文將在探討工程機械一體化的基礎上，對于如何認識目前工程機械一體化存在的各種問題，提高工程機械的使用效率和操作性能進行深入的探討和分析。
1 工程機械一體化及監測系統優化
1.1 工程機械一體化的定義
工程機械一體化是為了確保工程機械操作的舒適性、安全性以及可靠性而進行的一系列的系統設計和安排。工程機械一體化主要是為了工程機械自身每個設備和構件的功能得到良好的發揮，在確保使用工程機械安全可靠的基礎上，通過一系列的系統設計和優化，從整體上最大程度的激發工程機械可以發揮的潛力和能量，從而使工程機械的使用效率和操作質量得到最大程度的提升。工程機械一體化需要強有力的監測系統來作為保障，實施工程機械一體化監測是為了促進工程機械一體化的有效展開，確保工程機械一體化的進度和質量，有效控制工程機械一體化過程中出現的各種問題。
1.2 實施工程機械一體化監測系統的意義
將工程機械一體化監測系統技術引入到工程機械當中，可以極大的改善工程機械的性能和質量，使工程機械的經濟性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。例如工程機械的液壓技術與電子控制技術相結合，就可以大大提高工程機械的操作效率和質量。目前微機處理器在工程機械應用到相當普及，并且取得了不錯的效果。隨著機電一體化技術的發展，工程機械與機電一體化技術的融合達到了前所未有的高度，電子監控系統技術已經深入到工程機械的諸多領域，并且還有拓展和擴大的趨勢。一體化監測將確保工程機械使用的可靠性得到極大提升，同時也可以保證工程機械不出現安全事故，提高操作的效率和質量。通過以上分析可以發現一體化監測系統對于工程機械的使用性能、操作效率、安全與可靠性、節能、自動化等多個方面都產生重要影響。但是需要指出的是使用工程機械的畢竟是人，因此在將一體化監測系統引入到工程機械當中的時候，不能忽略人的主體作用。要充分重視人的主動能量，只有這樣才能更好的發揮一體化監測系統的作用，提高工程機械的使用效率，推動一體化監測系統的發展和進步。
2 現有工程機械一體化監測系統常見的問題
現有的工程機械一體化監測系統和設備由于不具有通用性，因此經常出現各種問題，導致工程機械一體化監測系統的功能得不到良好的發揮，效率得不到提升。因此有必要認識到目前監測系統存在的各種問題，然后采取針對性的措施加以解決，目前工程機械監測系統及設備存在的問題主要表現在以下幾個方面。
2.1 系統監測項目不夠齊全
由于應用到工程機械一體化監測系統的各種配件不夠齊全，型號不一，類型不同，因此各種測量型的儀表組合并不能完全滿足工程機械的監測要求，從而造成對工程機械的一體化監測無法發揮擁有的功能，存在諸多問題，其中一個突出表現就是監測的項目不齊全。工程機械一體化監測項目涉及的范圍和領域非常豐富，常見的監測項目包含了電流、氣壓、電流、氣壓、油壓、油溫、水溫、轉速等，而對于這些項目僅僅依靠一個設備或者不同類型的設備組合是不行的，因此在系統監測項目不夠齊全，直接影響了工程機械一體化監測的效果和質量，例如關于電壓的監測設備就一般具有對油壓的監測功能，無法計算相應的流量和工作時間數等。
2.2 監測設備質量不過關，無法實現系統的正常化
多數用于工程機械一體化監測的設備在質量上由于無法匹配工程機械的性能和操作系統，因此其監測的儀表過多而且比較復雜，其面板的布置也相當不方便。現有的監測儀表大多是很多廠家外購的產品，其種類型號都是不同的，因此用于工程機械一體化監測的儀表種類繁多，質量上無法完全達到工程機械一體化工作的要求，而且由于大小，樣式存在差異，導致工程機械一體化的儀盤表看起來十分混亂，不容易觀察和監測到數據，直接影響到了工程機械系統運行的正常化，影響工程機械一體化的工作效率和質量。
2.3 工程機械一體化監測設備容易損壞而出現故障
在工程機械一體化監測設備運行過程中，由于種類、型號繁多，生產廠家不同導致其在工作中無法正常運行。再加上在運行中，如果工程機械的操作使用人員對于某個型號的設備的工作原理不能理解，或者理解不透，都會帶來種種問題。此外受到生產廠家技術水平的影響，監測設備由于工作環境不合理，不恰當，導致這些設備容易損壞和失效。
如果工程機械在使用與操作過程中，一些監測系統的設備不能經常性的使用，就會導致這些設備在工程機械操作過程中失去作用，而操作人員只能在工程機械監測設備出現故障的情況下，完全依靠自身的經驗去判斷和操作，直接影響了工程機械的使用效率和質量。
2.4 工程機械一體化監測系統復雜不容易操作
對于工程機械一體化的監測來說，提高其系統的操作性將是一個關鍵環節。目前很多機械上的監測系統都是安裝比較復雜的設備，在信息的傳遞上效率不高，傳遞所使用的方式也比較落后。例如有些監測設備的信息傳遞主要依靠管路傳遞，這些管路的使用不但增強了監測系統難度而且對于安全性以及信息傳遞的可靠性也造成影響。因此優化工程機械一體化的監測系統是十分必要的。
3 工程機械一體化監測系統的優化設計的內容
3.1 工程機械一體化監測系統的硬件準備
本系統主要由傳感器、中央處理器、顯示裝置、控制裝置四大部分組成。由于工程機械監測系統所要測量的參數較多，且類型不同，所以要采用的傳感器也就依具體情況來選用，但總體的原則是均采用現代電子式傳感器，即可提高測量精度，也有利于對信息的傳遞與處理。如電磁式速度傳感器、熱電偶溫度傳感器、半導體壓力傳感器、渦流流量傳感器、熱線流量傳感器等。中央處理器可采用目前比較成熟的單片機處理種功能的軟、硬件技術。以日本東芝公司生產的單片機TMP87CH46N/47U為例，其ROM為16 kB，RAM為512 kB，有8個8位A/D轉換器，2個8位計時器和2個16位計時器等，且具有功能強大的指令系統，其RAM可實時采集并存貯機械在一定時間內的測量參數，需要時可通過處理器的輸出接口輸入到計算機內進行處理。顯示裝置可采用目前較為流行的彩色圖文液晶顯示屏，由于采用全固體器件，工作可靠，便于適應工程機械的使用要求。目前常見的此種顯示屏可具有內置國標漢字庫、串行通訊速率20k/s、指令代碼編程、16種顏色、單一電源供電等功能，而且可以以模擬與數字共同顯示方式顯示所測數據，即直觀，又準確，完全可以適應工程機械監測的顯示之用。控制裝置可隨時控制顯示模式，選定顯示參數，各測量參數即可固定顯示，也可按控制裝置的設定自動輪流顯示。
系統開始工作后，各個傳感器直接將收集的信號進行轉換然后發送至處理器，處理器通過專家系統來進行數據分析并進行判斷，如果經過分析判斷系統為正常狀態，那么則繼續監測工作，如果判斷系統為異常，則開始報警。然后系統會自行開始對出現的故障和問題進行診斷，以發現其故障原因，并提示出可以采取的維修方式和方法。如果通過診斷發現不了原因，則需要將發生故障時的各種技術參數記錄下來，然后借助專家系統數據庫將這些故障記錄下來，從而形成知識庫。
3.2 系統軟件設計
系統軟件利用中央處理器自身的控制指令，用匯編語言編寫，通過編程器輸入CPU，機械啟動后，該系統自動加電啟動，經對各端口及寄存器進行初始化后，開始接收各傳感器傳來的數據，并對各數據進行處理，經端口檢驗，將接收到的數據與該端口測量參數的故障極限數據進行比較，若超出正常數據值，則經聲光方式給予報警，若所測數據在正常范圍內，則不予報警，并將數據存入RAM，然后將數據送入顯示模塊進行顯示。為有效利用該系統的功能，各測量數據由軟件設計自動存入其RAM內，需要時可通過系統的輸出接口輸入到外部計算機內，在計算機上對數據進行詳細分析，以進一步了解其工作狀況及故障發生時的情況。從以上分析來看，關于工程機械一體化監測系統的優化與設計應該根據工程機械自身的特點來進行，系統的優化設計的一個基本目標是要注重監測系統的可靠性有穩定性，要在注重經濟性的同時，采取一些相對簡單而又能應付惡劣工作環境的設備，從而提高監測系統的整體性能。
4 結 語
加強工程機械一體化的監測系統的優化設計，已經成為改善工程機械一體化作業精確度和效率的重要途徑。針對目前監測設備容易出現各種問題的實際情況，本文對于工程機械一體化監測系統的設計與優化，可以在某種程度上解決當前工程機械一體化操作帶來的問題，從而提高工程機械一體化運行的效率和質量。總之，隨著現代信息技術的發展，尤其是計算機技術的發展，將微電子控制技術作為核心的機電一體化監測技術必將在工程機械使用以及操作、改造中發揮重要的作用，極大推動工程機械自身性能的改進和技術的創新，這對于推動工程機械技術的發展，提高工程機械的使用效率，將產生重要的影響和價值。相信未來機電一體化技術在工程機械應用的領域和范圍將會更加的廣泛和深入，因此工程機械一體化監測系統的優化與設計作為一個理論與實踐相結合的研究課題具有深遠的意義。
參考文獻：
[1] 黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2009，（18）.
[2] 魏建碑.淺談機電一體化在工程機械中的應用[J].黑龍江科技信息，2009，（25）.
[3] 冷俊.機電一體化在工程機械中的應用[J].科技資訊，2009，（7）.
【關鍵詞】機電；傳感檢測；技術
1 機電一體化
機電一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術，它的發展使冷冰冰的機器有了人性化，智能化。
機電一體化具體包括以下內容：機械技術、計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術。
2 傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路，其作用就是檢測機電一體化系統工作過程中本身和外界環境有關參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據檢查到的信息向執行器發出相應的控制。
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
可以用不同的觀點對傳感器進行分類：
按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。
按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。
電阻應變式傳感器。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。
壓阻式傳感器。壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴散電阻在基片內接成電橋形式。用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式傳感器應用最為普遍。
熱電阻傳感器。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃～+500℃范圍內的溫度。
按傳感器輸出信號的性質分類，可分為：輸出為開關量的開關型傳感器；輸出為模擬量的模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數字型傳感器。
按傳感器材料分類：可分為金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器。
按傳感器制造工藝分類：可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器。
集成傳感器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。
薄膜傳感器是通過沉積在介質襯底(基板)上的，相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。
厚膜傳感器是利用相應材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進行熱處理，使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。
完成適當的預備性操作之后，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由于研究、開發和生產所需的資本投入較低，以及傳感器參數的高穩定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
3 機器視覺技術
采用機器代替人眼來做測量和判斷的“機器視覺”，第一步靠的就是傳感器技術。
機器視覺系統是通過圖像攝取裝置把圖像抓取到，然后將該圖像傳送到處理單元，再通過數字化處理，根據像素分布和亮度、顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。
機器視覺技術日臻成熟，在現代加工制造業中，廣泛應用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業。在現代自動化生產過程中，廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質量控制等領域。機器視覺系統能提高生產的柔性和自動化程度，提高了生產效率和生產的自動化程度，機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。
4 機器視覺工業檢測系統類型
機器視覺工業檢測系統從檢測性質和應用范圍而言，分為定量和定性檢測兩大類，每類又分為不同的子類。機器視覺在工業在線檢測的各個應用領域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質檢測、機械零件的自動識別分類和幾何尺寸測量等。此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統可以有效地實現。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統的智能水平。
用微波作為信號源，根據微波發生器發出不同波濤率的方波，測量金屬表面的裂紋，微波的波的頻率越高，可測的裂紋越狹小。
自動光學檢測 (AOI) 指的是通過在受控照明條件下使檢測目標（如 PCB 的一部分）成像進行的目標檢測。
在AOI 系統中，捕獲和重建3-D 形狀的能力是非常必要的。3-D AOI從檢測圖像中可以萃取出不同類型的信息。其表面顏色一直被成功用于檢查零部件情況，對于焊點檢測，精確確定焊點質量，形狀信息比顏色信息更有用。
