機械電氣一體化技術分析

王騰輝 賴海軍

摘 要： 機電一體化經過多年的研究與發展， 如今已經發展成為一門獨立的學科， 在工業科技領域， 機電一體化技術的應用越來越廣泛。機電一體化作為一門綜合性很強的學科，它是與其他技術相結合的構成的一門獨立的交叉學科，其中包括了微電子技術、信息技術、機械技術以及計算機技術。本文對機械電氣一體化技術進行較為深入的研究分析。

關鍵詞： 機電一體化;一體化研究;機械電氣

一、機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主多項功能上引進電子技術，例如，在控制功能、信息處理功能以及在動力功能等等方面都能夠體現機電一體化的特征。簡單來講，機電一體化指的是電子技術軟件與各類機械設備的全面融合，從而建構按起來的智能化、信息化控制體系。

機電一體化技術是將微電子技術、接口技術、計算機技術、機械技術、傳感器技術、信號變化技術等等這一類目前市面上十分先進的電子技術進行了整合，并根據實際需求進行優化，其中，制造業領域所涉及到的相關自動化生產設備均屬于機電一體化設備。目前，制造領域之中涵蓋了現代化的機電一體化的產品，機電一體化技術在微電子技術、信息技術、機械技術以及計算機技術的各方面都取得了一定的成果。

機電一體化出現到今天，已經基本形成了一個較為完整的技術體系， 同時隨著時代的進步發展以及技術的不斷更新換代， 它也會增添很多新的優點。機械電氣一體化發展到今天已成為一門擁有自己系統的科目。

二、機電一體化的技術解讀

關于一體化技術的解讀，可以從機械制造技術、傳動技術以及傳感器技術這些方面進行分析，從而明確機電一體化的優勢，有利于更好地應用于實踐。

機械制造技術：機械制造技術與機電一體化技術其另外多項技術之間存在著一定的關聯性。在機電一體化技術中，機械制造技術并非是其十分重要的一項技術，但是由于機械設計、機械工藝和機械制造等多方面都需要該項技術，使得機械制造技術在機械生產領域依然有著十分大的發展空間。

傳動技術：這項技術包括了電力傳動、磁力傳動、機械傳動以及氣壓傳動等多個內容，這些技術都以微電子技術作為支撐，將不一樣內容的優點都給顯示出來，相互之間競爭、發展，從而進一步滿足人們在動作和其他功能上逐漸增長的需求。

傳感器技術：這項技術包含了許多物理量傳感器方面的技術，但是其中有一種技術最為特別，那就是“一器多感”技術。除此之外，近年來發展最快的一項傳感技術就是光感纖維傳感器，光感纖維傳感器的不斷發展，使令其對機電一體化技術起到了十分重要的影響和作用。

三、機電一體化的發展狀況

機械電氣一體化發展時期基本上可以劃分成一下幾個時期：

第一，初始時期。機電一體化技術出現的時間為20世紀60年代在這一時期。 在此階段，人們開始嘗試應用電子技術的相關成果，對機械產品的各類性能進行完善，以便能夠滿足各類生產的需求。在此時期內，人們開始把電子技術獲得的成就運用于機械產品性能研發基礎上，以此來提高機械產品性能。尤其是戰爭過程中，一些人員把電子與機械產品聯系在一起，從而變成軍用機電技術[3]。機電一體化技術當時的出現是為了戰爭服務，這方面主要體現在二戰期間，各方都渴望贏得戰爭最后的勝利，而武器與能源是贏得戰爭的關鍵，其中武器的需求刺激了機械產品的研發，促使了機械產品與電子技術的全面融合。隨著時代的進步，機電一體化更多的應用于其他生活領域，戰爭期間所研發的相關技術在戰后逐漸運用到民間，一定程度上還推動了經濟方面的恢復與發展，特別是在金屬冶煉、航空航天、食品加工等方面也逐漸發揮了巨大的作用。

第二，發展時期。二十世紀70、80年代出現了機電一體化快速發展的時期。計算機和控制技術等尖端技術的持續發展，給機械電氣一體化打下了堅實基礎。在這一期間，集成電路和微型計算機的發展規模日漸壯大，使得有了足夠的物質基礎確保機電一體化的技術發展。并且每個國家對機電一體化技術也變得越來越重視，這樣一來，機電一體化技術就得到了蓬勃的發展，而且機電一體化的產品也逐漸的增多[4]。

第三，深度發展時期。二十世紀九十年后期，機電一體化得到了長足的發展，并朝著智能化不斷前進。同時，在相關科學家的不斷研究與深入之下，機電一體化成為了獨立的、系統的知識體系學科。在這個使時期，人們完成了機電一體化系統相關的建模設計、學科體系建設以及分析與集成方法;同時，將通信技術與光學技術等等融入到了機電一體化體系之中，對機電一體化技術的完善有著非常重要的現實意義。

在我國，機電一體化技術的發展時間比其他國家較晚，在加上當時我國并未重視相關專業的人才培養，導致傳統的機械行業比較落后，所以我國的機電一體化與發達國家存在一定的差距。

四、機電一體化的發展趨勢

1、智能化

智能化是21世紀以及未來發展的主要方向，智能化電子技術的主要優勢在于污染低、耗損小、數據廣，而功能多、精度高及智能是電子技術主要特征， 使電子技術和計算機操作體系有效融合， 從而使機械設備的精密度得到不斷提升。在以后的運用中， 智能化無疑是社會進步的巨大推動力， 這要求我們社會的進步和知識的進步， 更是人才進步的強烈要求。

2、系統化

機電一體化將會越來越系統化，所有的機械電氣技術運用都將相互貫通連接，不再是相互孤立的技術。機電一體化技術走向系統化的表現特征有兩點，第一就是通信功能的大大加強。第二是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。

3、網絡化

二十世紀九十年代，網絡技術、信息技術等等計算機技術得以快速發展。隨著計算機技術的完善與成熟，為工業生產、政治、軍事、科學技術、教育以及日常生活等等方面都帶來了巨大的影響。機電一體化作為新型技術，相關設備產品都擁有遠程控制功能，能夠讓人們在使用各種產量的過程中，感受到高科技的帶來的改變。因此，網絡一體化將是機電一體化發展的主要方向。

4、環保化

縱觀歷史每一次的工業發展都會帶來自然生態上的破壞，而現代的機電一體化技術的運用在保護自然生態環境的基礎上更加注重可持續發展，在機電一體化的生產，運輸，銷售和使用上都加入了綠色化的理念，減少工業污染，實現資源的充分利用和能源污染的低排放。

5、微型化

隨著我國大規模集成電路及集成件發展越來越快， 進而為電子產品向小型發展奠定基礎。目前， 欽合金有塑料合金在電子產品構造中使用最為普遍， 使產品外形有了巨大變化， 使其更加輕巧。在與電子元件進行連接過程中， 運用片式元件或片狀元件命名元件變得更加小巧。與傳統的插裝元件進行比較， 貼片元件的外形及重量都發生了很大改變。運用表面組裝技術， 使電子產品體積只有原來的一半， 總重量還不到以前的30%。

五、 總結

綜上所述，在市場經濟高速發展的背景下，機電一體化技術得以全面普及與應用，一方面能夠提升生產效率與質量，另外一方面也是機械設備的功能更加完善。機電一體化技術不僅在現在與其他技術息息相關，并且我相信，隨著時代的發展和科學技術的進步，機電一體化技術也會進一步與其相互融合，在未來綻放出更加絢爛的光芒。

參考文獻

[1]張帥，王鴻超.機械電氣一體化技術的探討[J].科技風，2015（2）：64

[2]周航.關于機械電氣一體化技術的探討與分析[J].黑龍江科技信息，2014（12）：36.

[3]成龍 . 淺論機電一體化技術的應用及發展趨勢 [J]. 工程技術：引文版 ，2016（06）：00265-00266.