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机电接口是机电一体化中不可缺少的重要组成部分,也是机电之间进行有效链接的必备元件。正是基于这样的分析,笔者以为,在机电一体化中(本文以微电子系统为例)应该注重接口技术的运用,以此来提高部件之间的有机连接,发挥接口的重要作用。接口技术运用于机电一体化中,应该在依据不同机械的类型和技术要求的基础上,注重接口的正确连接方式及其技术要求,以此来满足机电一体化控制系统的需要。
1机电接口的重要作用
1)机电接口有助于控制设备的电平稳定转换。利用机电接口能够有效地使微机的I/O芯片(一般都是TTL电平)实现有机的过渡和稳定,以避免机械的损伤。2)机电接口有助于增强设备的抗干扰性。在接口处使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离,能够提高机电的抗干扰性。3)机电接口有助于A/D(D/A)的转换。在微机系统中,通过接口链接,使得彼此之间的设置A/D和D/A转换电路,以保证微机所处理数据之间的一致性。
2机电接口技术的运用
2.1模拟信号输入(出)处,提高信号效果
在机电一体化系统中,输出信号是模拟电压或电流信号,以便于计算机能够进行适时的调控。这些反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,就借助于模拟信号输入接口。在模拟信号输入接口处,通过检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻等方法则可以实现上述目标要求。
同样的道理,在模拟信号输出接口处,运用该项技术也具有重要的作用意义。在计算机输出数字信号的过程中,通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口—模拟信号输出接口。这样,可以把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。这样技术的运用,一方面,能够使得模拟信号更加的顺畅,以保证机电的正常运转;另一方面,能够提高信号的输入(出)效果,满足发展需要。
2.2开关信号通道接口,提高电流平稳性
我们知道,开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。该信号的特点主要是通过逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”转化来实现的,电平的平稳性则是应该考虑的重点内容。这样在输入通道接口处,根据微机的I/O芯片性能,采用适当的技术来保持电流平稳性。
接口技术运用于开关信号输出通道处主要的作用是通过计算机智能化的控制来传递给开关执行器,使其发挥作用。开关信号输出通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。这样在技术运用的过程中,应该根据机电的性能和数据特点设计合理技术程序,以此来满足信号输出需要。
2.3人机接口,实现需求功能
接口技术运用于人机接口,主要是指操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息。操作者可通过这些状况来进行适时控制,以实现功能需求。
在人机接口中,同样应该注意输入接口和输出接口。在输入接口中,主要是通过借助一定的输入元件设备来进行输入,像拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。这样可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以BCD码形式输入信息。在输出接口中,一般以发光二极管显示器(LED)是典型的输出设备。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。通过同名管脚上所加电平高低或者符号形式来体现输出的基本要求,以此来满足彼此需求功能。
3机电接口技术运用注意点
1)注意机电一体化中系统的彼此匹配性。在技术运用过程中,应该以彼此之间的性能技术为要求,确定合理的接口技术。2)注意机电一体化中系统的智能化测试。在技术运用过程中,应该在装试完毕进行必要的测试,以此来满足技术发展需要。3)注意机电一体化中系统的可调控性。在技术运用过程中,管理者应该在调试的过程中注重技术指标的各项要求,合理调控。
总之,接口技术是研究机电一体化系统中不可缺少的重要技术。在机电一体化系统的设计中,注重了各个部件的功能要求来选择适当的接口技术,不仅是提高机电一体化系统的控制性能的需要,更是确保系统运行稳定性和可靠性的重要保障。
参考文献
[1]冯习宾,蒋廷彪.基于arm9的can总线接口扩展设计[J].桂林电子科技大学学报,2009,3.
[2]佘明辉.基于机电一体化系统接口技术的研究[J].江西电力职业技术学院学报,2006,4.
[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].机械工业出版社,2004.
[4]费仁元,张慧慧,郑刚.机电接口技术的内涵和发展[J].北京工业大学学报,2003,4.
1机电接口的重要作用
1)机电接口有助于控制设备的电平稳定转换。利用机电接口能够有效地使微机的I/O芯片(一般都是TTL电平)实现有机的过渡和稳定,以避免机械的损伤。2)机电接口有助于增强设备的抗干扰性。在接口处使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离,能够提高机电的抗干扰性。3)机电接口有助于A/D(D/A)的转换。在微机系统中,通过接口链接,使得彼此之间的设置A/D和D/A转换电路,以保证微机所处理数据之间的一致性。
2机电接口技术的运用
2.1模拟信号输入(出)处,提高信号效果
在机电一体化系统中,输出信号是模拟电压或电流信号,以便于计算机能够进行适时的调控。这些反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,就借助于模拟信号输入接口。在模拟信号输入接口处,通过检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻等方法则可以实现上述目标要求。
同样的道理,在模拟信号输出接口处,运用该项技术也具有重要的作用意义。在计算机输出数字信号的过程中,通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口—模拟信号输出接口。这样,可以把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。这样技术的运用,一方面,能够使得模拟信号更加的顺畅,以保证机电的正常运转;另一方面,能够提高信号的输入(出)效果,满足发展需要。
2.2开关信号通道接口,提高电流平稳性
我们知道,开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。该信号的特点主要是通过逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”转化来实现的,电平的平稳性则是应该考虑的重点内容。这样在输入通道接口处,根据微机的I/O芯片性能,采用适当的技术来保持电流平稳性。
接口技术运用于开关信号输出通道处主要的作用是通过计算机智能化的控制来传递给开关执行器,使其发挥作用。开关信号输出通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。这样在技术运用的过程中,应该根据机电的性能和数据特点设计合理技术程序,以此来满足信号输出需要。
2.3人机接口,实现需求功能
接口技术运用于人机接口,主要是指操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息。操作者可通过这些状况来进行适时控制,以实现功能需求。
在人机接口中,同样应该注意输入接口和输出接口。在输入接口中,主要是通过借助一定的输入元件设备来进行输入,像拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。这样可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以BCD码形式输入信息。在输出接口中,一般以发光二极管显示器(LED)是典型的输出设备。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。通过同名管脚上所加电平高低或者符号形式来体现输出的基本要求,以此来满足彼此需求功能。
3机电接口技术运用注意点
1)注意机电一体化中系统的彼此匹配性。在技术运用过程中,应该以彼此之间的性能技术为要求,确定合理的接口技术。2)注意机电一体化中系统的智能化测试。在技术运用过程中,应该在装试完毕进行必要的测试,以此来满足技术发展需要。3)注意机电一体化中系统的可调控性。在技术运用过程中,管理者应该在调试的过程中注重技术指标的各项要求,合理调控。
总之,接口技术是研究机电一体化系统中不可缺少的重要技术。在机电一体化系统的设计中,注重了各个部件的功能要求来选择适当的接口技术,不仅是提高机电一体化系统的控制性能的需要,更是确保系统运行稳定性和可靠性的重要保障。
参考文献
[1]冯习宾,蒋廷彪.基于arm9的can总线接口扩展设计[J].桂林电子科技大学学报,2009,3.
[2]佘明辉.基于机电一体化系统接口技术的研究[J].江西电力职业技术学院学报,2006,4.
[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].机械工业出版社,2004.
[4]费仁元,张慧慧,郑刚.机电接口技术的内涵和发展[J].北京工业大学学报,2003,4.