电子机械技术范文

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微电子机械技术具有体积小、可靠性强、重量轻以及工作速度快等特点。微电子机械技术是根据集成电路为核心的半导体器件发展起来的一项新型技术。微电子机械技术的发展推动了电子信息时代的进步以及社会工业化的革新。微电子机械技术是微电子技术和微加工技术的结合体。在认识微电子机械技术的过程中还应当要对微加工技术和微电子技术有相应的了解。在微电子机械技术发展之前就已经有科学家从事了相应的电子元器件制造、设备维护、质量控制和半导体芯片等工作。这些工作的进行对探索集成电路为核心的电子技术发展中具有促进作用。微型机械系统可以完成其他电子技术所不能完成的任务。微型技术与微型机械相互结合使得种类繁多的微型器件相继问世。这些器件的批量生产广泛的运用于生活的各个方面。微电子机械技术的产生为各行各业发展带来了巨大的前景。微电子机械技术在电子技术发展的领域中具有极强的灵活性。其发展不仅带动了科学技术的进步，还在一定程度上促进了国民经济的增长。微电子机械技术为技术和工艺提供了一个全新的发展空间。

二、微电子机械技术发展面临的问题

1965年GordonE.Moore作为Intel公司创始人之一，他根据1C芯片发展的规律曾预言了摩尔定律。该定律的预言使得半导体技术发展成为一种可能。当前，集成电路的主要技术为8英寸的0.25um,同时12英寸的0.18um技术发展也已经渐渐成熟，随着科学技术的发展0.15um、0.13um产品己开始投产，正在向0.10pm前进，按照微电子技术这种发展速度，微电子技术发展的速度比预期的还要快。随着微电子技术的发展，使得微加工技术发展的进程加快。微型加工技术是微电机械技术发展的一个关键性技术。LIGA加工、准LIGA加工和硅加工在随着微电子技术的发展朝着更复杂和更高深度的方向发展。微加工技术的发展使得加工技术对材料的要求进一步提髙。我国微型加工技术分别在航空、环境、生物学等领域中广泛运用。如今，微电子机械技术的发展能力在进步的过程中实现了产品非常小的愿望。采用微电子机械技术生产的产品较其他方式产生的产品具有一定的优越性。但是，在我国微电子机械技术不断发展的过程中，微电子机械技术在发展的过程中同样存在一定的问题。其呈现的问题主要有以下几点：首先，由于微电子机械技术并不是传统的机械，其无论是在概念上还是在尺度上远远超出了传统机械运用。导致其在设计和制造方面存在一定的问题。其次；微型机械技术生产的产品具有微小化的特征，使得在生产中存在较大的难度，导致微电子机械技术的产品需要经过专业化的处理才能够被理解和运用。最后，微电子机械技术的发展是在微型电子的发展基础上发展起来的。因此，微电子机械技术的发展始终以微电子技术的发展为前提。

三、微电子机械技术在我国发展的现状和对策

我国在微电子技术发展方面较其他国家落后。但是，在我国微电子机械技术不断发展的过程中，太细的微电子机械并不影响我国电子机械的发展。当前，我国半导体工艺加工水平已经完全满足微电子机械技术发展的要求。同时，根据原有硅基压力传感器和相应的石英加速器，使得我国在微电子机械技术发展的过程中，把握微电子技术发展的方向，结合国外发展的经验，将我国微电子机械技术发展的更为先进。当前，我国科学技术与国外相比存在一定的差距。差距的产生不仅仅是科学技术水平的原因，还存在一定的原因就是国家应当加大相应的资金投入，鼓励我国微电子机械技术的发展。微电机械技术的发展对我国科学技术的发展具有重要的促进作用。为能够保证其他科学技术能够获得更好的发展，微电子机械技术的发展必不可少。唯有加大资金的投入，培养更多更优秀的人才，促进微电机械技术的发展，才能够更好的促进我国各方面的发展。

四、结束语

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1宽频带、多波段、离功率

当前和将来对电子设备的其它要求是：（1)宽频带，如要求射电望远镜的工作频率从200MHz到8.8GHz，甚至更宽；(2)多波段，如要求同一天线可工作在几个波段；（3)高功率，如卫星上的设备，则希望在体积不变的情况下，发射功率尽可能的大。这三个要求给电子设备的设计与制造带来了新的问题和更大的难度。辟如，场耦合关系更加复杂，加工精度要求更高，需要进行新材料、新结构与新理论的探索和研究。

2离密度、小型化

电子设备正向着体积更小、密度更大、功耗更低的方向发展，如电子设备组装的密度越来越大，而且由二维组装向三维组装的方向发展。与此相应地，设备的体积却越来越小。

3智能化

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为电子机械技术发展开辟了广阔天地。

4快速响应与准确定位

对设备的机动性与反应速度的要求也越来越高，而且在要求快速跟踪的同时，还应能够精确定位。例如，某舰载雷达天线座与稳定平台，要求其具有极高的快速性、低速平稳性以及定位精确性。

5数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

6集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转。然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强67网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是电子机械技术产品，现场总线和局域网技术，使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种髙技术带来的好处。因此机电一体化产品夫疑应朝网络化方向发展。

8人性化

电子机械技术产品的最终使用对象是人，如何给电子机械技术产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，电子机械技术产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最髙境界就是人机一体化。

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知识经济时代里人们所制造的物体微型化趋势愈加明显，尤其是在军事、医疗、环境、通信、航空等领域，机械装置微型化的要求逐渐增加。上个世纪80年代微电子机械系统开始实现了飞速的发展与创新，其又被成为微机械与微系统。微电子机械系统是一种集成化的机电装置，微小的尺寸和智能化、集成化是微电子机械系统的独特优势和特征。其最小尺寸已经达到1nm-1um的纳米的机械。微电子机械系统技术从出现到应用的时间里获得了国际的广泛关注，目前其应用领域与实际价值已经不言而喻。

1 微电子机械系统的概述

1.1 微电子机械系统的概念

微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置，其在电路信息的指示下可以进行机械操作，并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息，将其进行转化处理放大，进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化，其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制，达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术，其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。

1.2 微电子机械系统技术的特点

1.2.1 尺寸微型化

传统机械加工技术的最小单位一般是cm，而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点，其携带方便，应用领域更加广阔。

1.2.2 集成化

微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势，其能够随意组合排列，组成更加复杂的系统。

1.2.3 硅基材料

微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅，经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近，密度与铝相近，热传导率与钨相近。

1.2.4 综合学科英语

微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科，电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件，创造了一个全新的技术领域。

2 微电子机械系统的技术类别

2.1 体微机械加工技术

体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺，其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件，最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局，制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。

2.2 表面微机械加工技术

表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺，能够灵活掌握机械器件的尺寸，因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。

2.3 复合微机械加工技术

复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合，其结合了两者的优点，但又同时避免了相应缺点。

3 微电子机械技术的应用

3.1 环境科学领域

微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分，其独特优势在于尺寸微小，便于携带。

3.2 军事领域

纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高，携带方便，信息输出和处理快捷，在军事领域其能够用来制作各种微型设备，例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。

3.3 医疗领域

在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越，能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高，体积巨大，准确性难以保证，尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。

4 结束语

微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响，也影响着人们的生产和生活方式，相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分，为我国经济发展起到巨大的推动作用。

参考文献

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[3]殷志碗，吴荣年.微电子机械系统及其加工工艺简述[J].科技致富向导，2013（33）：303.

[4]吴菲菲，彭巧语，黄鲁成.基于集合论的技术应用领域转移研究[J].科学学研究，2014（03）：327-333.

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[6]朱昊枢，胡进，朱新生.用于微电子机械系统的干膜光刻工艺研究[J].苏州大学学报（自然科学版），2011（04）：53-56.

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1.1汽车制动系统分析对于汽车制动系统是汽车使用的在外部对于汽车制动的一种力，对于汽车制动的一种重要装置，汽车传统的液压制动装置主要包括制动主缸、制动器、储液罐、制动踏板以及制动管路几个部分，对于驾驶员一旦踩下制动踏板，整个制动系统也就会进入工作模式，通过对汽车的通过对主缸油液能够在压力的影响下进入到制动轮缸之中，这也就会产生影响车轮转动的力，车辆就会减速。1.2汽车制动系统的发展汽车行业不断的发展，汽车制动系统是汽车结构中十分重要的部分，制动系统直接关系到汽车的安全行驶和汽车的性能，因此，汽车制动系统至关重要。对于当前的汽车制动系统主要就是有制动器、制动驱动机构组合构成，对于制动器也就包括功能装置、控制装置、动力调节装置和传动装置等。在汽车制动系统的发展过程中，对于汽车制动系统的研宄主要集中在制动器、传动装置和制动驱动结构的功能中，对其发展不断的经历了人力传动、伺服传动、动力传动、气压式传动等发展历程。对现代的汽车的传动装置主要就是应用的电子技术和网络技术，有效的提髙了汽车的制动系。

1.3汽车电子机械制动系统分析

对于汽车的电子机械制动系统主要包括机械制动系统与电子控制系统这两个部分构成，汽车电子机械制动系统可以直接产生制动力，这也就有效的替代了传统的空气与液压油的使用。同时也传统的制动系统相比，电子机械制动系统是一种完全无液油的新型的制动系统，在汽车的轮子上的制动力点是由点控制器进行控制，也并非油压系统控制，对于电子机械制动系统中必须要油压元件，只需要相应的电子元件和电子线路也就可以完成制动过程，对于整个制动系统使用电制动控制单元进行控制，控制器直接通过相对应的制动器来管理。

2.汽车电子机械制动技术研究

随着我国人民生活水平的提高，人们对汽车的需要越来越高，对于汽车的技术水平也不断的发展，但是与相应的发达国家相比还有很大的距离，尤其对于汽车制动系统来说，差距尤为突出，因此做好汽车电子机械制动技术的研究十分重要，同时也符合我国提倡的低碳、节能和环保的发展要求。

2.1汽车电子机械制动系统的组成分析

汽车电子机械制动系统中主要包括车轮的制动模块、电子踏板模块和制动系统这几个部分构成，其中对于制动系统主要能够接受车辆制动踏板的相关信号，从而起到相应的制动作用，同时还要有效的接受车轮传出的信号，进行对汽车制动分析，查看汽车车轮是否出现打滑与抱死的情况，如果车轮出现这些情况，也就需要增加相应的力度，防止车轮继续打滑与抱死的情况，另外对于制动系统还可以有效的管理系统的电源，更好的建立系统中其他的模块。

2.2电子踏板模块的组成分析

汽车电子制动系统中电子踏板模块可以有效的产生踏板反力，对于这种反力可以直接作用与踏板上，可以有效的将车辆运行的速度化为电信号，并将这种信号有效的传递给制动系统，这时候可以通过制动系统的信号传递，当制动系统接收到相应的电信号的时候，也就可以将电信号传递到执行器模块中，也就可以产生相应的制动力，这也就可以对车辆运行中提升车辆的制动性能。

2.3车轮制动系统

对于车轮制动系统也就是车辆制动系统中最为关键的部分，也是车辆制动系统中的核心，对于车轮制动系统中包括车轮制动执行器和车轮制动执行装置组成，整个系统中主要采用了电子控制以及电力控制模块，可以对车轮进行有效的控制，根据相应的电信号的变化的实际情况来控制电动机的旋转方向和输出的力矩，可以有效的对制动器力度的大小进行相应的控制。

2.4汽车电子机械制动系统工作原理与优势分析

对于汽车电子制动系统的工作原理与传统的液压制动装置类似，对于系统控制装置的车轮的构成部分与液压制动系统没有差异，最大的有点也就是在电子机械制动系统中没有液压装置和液压源，系统的制动力主要就是通过电机产生作用，对于力度的大小也就是通过电子控制器来决定，所以电子机械制动技术比传统的液压制动系统更具优势。

3.结束语

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0引言

当今的军事领域,对武器装备的可靠性、保障性和可维修性有了更高的要求,而且随着现代工业及科学技术的迅速发展,特别是计算机技术的发展,设备的结构越来越复杂,自动化程度也越来越高,不仅同一设备的不同部分之间互相关联,紧密耦合,而且不同设备之间也存在着紧密的联系,在运行过程中形成一个整体。因此,一处故障可能引起一系列连锁反应,导致整个设备甚至整个过程不能正常运行, 轻者造成停机,重者会产生严重的后果甚至灾难性的人员伤亡,这就要求现代设备系统具有很高的安全性和可靠性。目前,设备的状态监测与故障诊断已成为现代航空、航天和国防建设中的重要内容,不容忽视。

1、航空设备故障预测和健康管理系统

由于航空设备的特殊性，其故障预测和健康管理系统原则上应分为机载部分和地面部分，机载部分的功能与地面部分的功能显然应有所区别。飞机在执行任务的过程中，机载部分自动进行状态监控和管理，自动记录和分析飞机及各系统的状态，并进行状态的预测、故障的检测和隔离，根据预测和状态信息完成系统重构，上述信息可在空中通过无线通信传递给地面保障中心系统或存储在黑匣子内;地面部分则侧重于维修决策，根据信息进一步确定故障部位，制定维修方案。根据机载部分和地面部分特点，机载部分应具有以下功能:状态监测功能，数据存储功能，分系统功能级故障预测功能，提供分系统故障对飞行任务的影响评估或警示。地面部分的功能应具有以下特点:数据传输与存储功能，状态显示功能，分系统功能级故障诊断与分系统部件级故障诊断功能，提出维修方案和维修规范。故障诊断系统是根据诊断对象故障的特点，利用现有的故障诊断技术研制而成的自动化诊断装置。故障诊断的各种理论与方法的研究最终都必须落实到具体的诊断装置或诊断系统的研制上，只有诊断系统的研制成功才能产生真正的经济效益。

2、NFF的诊断与排除

在航空维修工作中经常会碰到这样的情况：飞行员反映空中出现某个故障，但地面检查中却不能复现；机务准备通电中发现某机件有故障，但再次通电时故障现象消失；甚至有些诸如“转速急降”的危险性信号都是时有时无，给地勤人员排故造成很大困难。实际上，这就是所谓的“未发现故障”（NOFault found,NFF），它是航空维修工作中较为常见的一个问题。

进行NFF的诊断，需要预先收集大量的相关信息、资料和统计数据等。电子产品或设备的性能特征如电流、电压、电阻等是反映其正常或故障状态的重要参数，通过监测这些本质参数的变化来发现故障，已成为当前应用最广泛、置信度最高的故障诊断方法。典型的方法包括电子产品的机上测试（BIT）以及非电子产品功能系统的故障诊断等。在航空装备维护工作中经常测量大量的电压、电阻等数据，基于本质参数的方法可以用在目前对监测发动机工作状态的各种传感器进行NFF预测与健康管理，这些传感器包括滑油温度传感器、滑油压力传感器、金属屑传感器等。它们用电压、电阻等形式随时检测发动机相关工作状态，评价发动机性能指标，有时的自身失效或工作状态变化就会导致发动机误报故障或发生NFF。将这些数据分门别类加以统计，用时间序列分析方法建立差分方程形式的数学模型，再根据模型或得出的曲线趋势图进行分析研究，可较好地掌握机件设备的历史工作状况，发现或预防NFF，并对下一步的工作做出维修建议，成为当前航空装备保障的新趋势。

随着飞机的更新换代和使用时间的增长，要重点关注导航系统、飞控系统和其它自动控制系统电子设备故障和老旧飞机线路引起的潜在性、危险性故障。因此，为了预防或减少NFF的发生，应采取以下措施手段：表面引发的偶然故障是由根本的故障缺陷导致的，因此生产商首先应努力克服硬件或软件的设计缺陷，将故障隐患降到最低限度。

建立相关的数据库，将容易发生NFF的故障进行技术统计分析，以便在某些工作时机根据对该机件的性能检测决定是否提前更换该件，从而降低NFF的发生。出现重要系统、重要故障时，要全面、系统地分析故障发生时的环境特点及飞机所处高度、速度、姿态等参数，及时检测线路，认真研究电路图。尤其应加强空地之间的联系和信息交换，确定该设备是否空地使用不一致或不同，以便能创造故障复现的条件。

3、结论与展望

3.1新的故障诊断方法的研究

主要是将一些新的理论应用到电子设备的故障诊断之中。如小波变换方法,信息融合方法及基于Agent的诊断方法等。随着新理论的不断发展,这方面的工作仍是故障诊断的重要内容之一。

3.2故障信息获取的手段和方法的研究

故障信息的准确获取是故障诊断是否成功的关键之一。像多传感器信息融合在故障诊断中的应用,一个重要的方面就是如何从不同角度获取故障信息。对电子设备来说,除了电压和温度信号外,能否从其它方面获得故障信息,如电磁场信息等,这也是有待深入研究的内容之一。

3.3远程故障诊断的研究

在军事领域,如果各种战伤的武器设备在现场够得到及时的维修,对提高装备的战斗出动强度、补充战斗实力和保持一定的持续战斗力都有重要的意义。而现在的战伤抢修都是由专业的维修人员在野战条件下就地组织实施。利用远程故障专家系统可以获得远离战场的专家的指导,有效地提高维修效率和速度。故障诊断是一门实用性很强的技术,因此只有在实际应用中才能体现它的价值。

目前在理论研究方面虽有不少进展,但真正在工程实践中成功应用的实例还较少。特别是真正实用准确的电子设备故障诊断系统。因此,如何将先进的故障诊断理论与方法应用到实际中去还有待深入的研究。再者对于一个大型复杂航空电子设备进行故障诊断分析时,传统故障诊断和智能故障诊断技术必须是相互弥补。只有这样以传统故障诊断技术为基础,综合利用智能故障诊断技术,构造高效而智能化的故障诊断平台,才是大型航空电子设备诊断和维修的一个很有前途的发展方向。

参考文献：

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传统机械制造业已经越来也跟不上时代的发展，飞速发展的社会对机械产品的数量和质量已经有了越来越高的要求，在这种形势下，将电子技术运用到机械技术上，提高机械产业的发展的呼声已经越来越高了。在我们大家熟知的采矿方面，已经运用了电子与机械的结合，大大提高了采矿的效率，对采矿工人也有了更好的保护。所以，在看到了机械电子技术未来的发展优势后，国家更应该加大投入力度，努力提高这门技术的发展，以推动生产力的提高。

一、关于机械电子技术

（一）起源

机械电子技术一词的提出要追溯到上世纪八十年代了，那时，为了在机械产品上实施改革，谋求突破，一家公司开始研究用电子技术对机械制造品的一些部分进行维修，代替。经过慢慢地发展，人类已经不满足于将这门技术只是运用在对机械成品的代替，而是开始研究怎样用电子技术更好地去为机械制造服务，拓展电子技术在机械制造上的使用范围。随着时代的进步，机械电子技术的应用已经越来越普及了。

（二）概念

机械电子技术，就是指把电子技术与机械制造业结合起来，用电子技术去代替制造中的一些过程，以提高机械制造业的生产效率。在机械制造中，要用电子技术去寻找存在的漏洞以及可以改造的地方，不断改进机械制造的不足之处，减少不必要的成本支出，提高机械产品的使用年限以及生产效率。总体来说，机械电子技术并不是指的固定的一门技术，而是将机械制造、电子技术、管理等等先进的思想与技术融合在一起而形成，目的就是为了能提高机械生产的产量与产品的质量。

二、特点

（一）安全度高

运用了机械电子技术之后，很多工作环节都避免了工人的直接参与，这就大大减少了在工作中因为种种原因导致工人人身安全得不到保障的问题。而且很多电子系统拥有智能感应的功能，如果发现在生产过程中遇到了麻烦，那么它就会启动应急程序，这样工作人员就能及时的发现生产过程中存在的问题，并想出相应的解决方案，确保机械安全之后，再进行生产。这种生产模式无疑是对工人生命财产的巨大保护。

（二）生产水平高

在过去的机械制造生产中，由工人亲自对产品进行相关的操作，最后生产出来的产品虽然大同小异，但是仍然存在着很多不标准的产品。但是在机械电子技术的协助之下，能够对生产产品进行准确的测量，电子技术的精准性确保了生产产品的高度统一。所以机械电子技术不仅仅大量解放了劳动力，而且大大提升了机械产品的品质，给生产工作带来了很大的便利。

（三）执行简单电子技术

目前广泛的运用在我们生活中的各个方面，所以对很多人来说，使用电子技术并不是很难。在机械制造中，工人也可以很快学会运用电子技术对设备进行操控，而由于电子技术的高度自动化，这样的操作对工人来说就更加简单了。操作上的便利大大节省了公司的人力成本，为公司的利润带来了更多的空间。

（四）运用广泛科技的进步要求

这个社会的生产效率也要维持在一定的水平上，所以机械电子技术的运用已经成了一个不可逆转的过程，机械制造业已经越来越离不开电子技术的辅助。在很多机械生产商那里，都会将电子技术融入到机械的生产过程中。而具有电子技术的机械制造业，又可以运用到社会中的各个方面，对社会的影响无疑是巨大的。

三、影响

（一）具有高效的作用

机械电子技术并不是狭隘的只指机械产品的生产制造，而是涵盖着社会生产发展中的很多个领域。在航天领域，任何一个细微的细节都是至关重要的，而这时机械电子技术就派上了用处，电子技术的高度精确性能确保生产出来的产品与要求完全契合，这在过去的生产中是做不到的。除了航空领域，很多需要精密仪器的领域都对机械电子技术有着旺盛的需求。

（二）自动程度高在运用

机械电子技术生产产品的过程中，节约了大量的人力成本，很多生产过程不需要工人的实际操作，都是由电脑实际操作来完成的。所以这种高度自动的生产模式，为机械电子技术的推广也打下了良好的基础。

（三）更符合时代的要求

当今社会提倡节能减排，提倡绿色，而运用电子技术的机械制造对“绿色”这一理念可谓是贯彻的很彻底。使用电子技术代替过去旧的生产设备中产生污染的部件，并对生产过程中产生的污染进行清理，这种清洁无污染的电子机械制造技术无疑更符合时展的需要。

四、总结

所以，随着电子技术与机械制造技术之间结合的越来越紧密，我们对这门技术的运用也越来越炉火纯青。正是由于对新兴技术的使用，我们的生活中才能享受到越来越多的便利。路漫漫其修远兮，机械电子技术还有很长一段路去走，还需要科研人员对其进行不断的探索，终有一天，中国人民会因电子机械技术在生活中的广泛应用而大受其利。

参考文献：

[1]万遇良.机械电子技术的发展及其对产业的影响[J].机电一体化,2004,10(4):6-8.

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中图分类号：TP18 文献标识码：A

在现代经济社会发展速度不嗉涌斓谋尘跋拢社会生产力水平明显提高。对于我国而言，在工业机械工程发展过程中，现代电子技术的应用促进传统机械工程逐步过渡至现代电子机械工程，而随着计算机技术以及信息技术的蓬勃发展，机械工程开始呈现出智能化、自动化的发展方向。特别是人工智能技术发展以来，此项技术在机械电子工程领域中的应用日益广泛，对提高生产力水平的意义同样非常确切。本文即围绕机械电子工程领域中人工智能技术的相关应用问题进行分析与探讨，望能够引起各方重视与关注。

一、人工智能的概述

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一，人工智能技术所追求的是了解智能的本质，并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器。从人工智能诞生以来，相关理论与应用技术不断成熟，人工智能技术的应用范围也明显扩大。可以预见的是，未来人工智能技术下所带来的一系列科技产品将成为人类智慧的“容器”。

二、人工智能技术的作用分析

人工智能技术的应用对意识结构的变化有非常重要的影响，使意识论研究领域明显扩大。人工智能终端作为一种全新形态的机器设备进入人意识器官范畴中。人工智能技术下，除了能够完成人脑的一部分意识活动以外，甚至在部分功能上较人脑有着更为明显的优势，如对信息进行处理，以及采取行动的速度，以及对动作和记忆的准确性等方面。除此以外，通过对人工智能技术的应用与发展，还为未来ICT等网络技术的发展提供了方向与指导，包括云计算、深度学习、以及智能算法等在内的大规模网络应用成为ICT产业重要的发展方向之一，深度学习作为人工智能研究领域中的重点关注对象之一，可通过构建模拟人脑进行分析学习的神经网络的方式，促进互联网领域的飞跃式发展。

三、机械电子工程及人工智能分析

1.机械电子工程特点

机械电子工程是将电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科，在机械电工工程中占据非常重要的地位。现阶段机械电子工程主要具有以下几个方面的特点：（1）机械电子产品结构相对简单。机械电子产品构造复杂程度不高，产品占地面积有限，能够改变传统意义上机械电子产品占地面积大且外观笨拙复杂的特点，对优化机械电子产品工作性能也有重要意义；（2）机械电子工程设计方案合理性高。在电子工程、机械工程以及自动化工程相互融合的背景下，设计人员能够更为全面的决策设计方案，促进机械电子工程的不断进步与发展。如，将机械电子工程技术与管理技术相结合，一来能够促进机械电子工程在管理体制层面的发展革新，二来能够促进机械电子技术在管理层面的发展进步，综合价值突出。

2.人工智能特点

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸以及扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的全新学科。作为计算机科学的重要分支之一，人工智能技术所追求的是了解智能的本质，并研发出一种与人类智能高度相似的智能机器，研究对象包括图像识别、语言识别、机器人、自然语言处理以及专家系统等多个部分。人工智能技术的应用具有以下几个方面的特点：（1）人工智能技术使人与人之间的沟通交流更加密切。人工智能技术作为高新科学技术，为大众间的沟通交流提供了极大便利，实现与不同群体的沟通，在促进人类社会进步的同时还对人工智能技术的改革创新提供动力；（2）人工智能技术对促进经济增长有重要意义。应用人工智能技术能够促进社会消费，扩大国内市场需求，对实现经济平稳健康发展有积极价值；（3）人工智能技术的应用有助于企业经济目标的快速实现。人工智能技术大量应用会促进行业市场的扩大，吸引投资，提高企业经济效益。

四、机械电子工程中人工智能应用

1.机械电子工程与人工智能的关系

不稳定性是机械电子工程普遍面临的问题之一，该特点的存在导致机械电子工程系统信息输入与信息输出之间的关系难以准确地描述出来。由于建设规则库方法、学习并生成知识描述法以及数学方式推导法这3种传统机械电子工程系统描述方法在严密性与精确度方面存在一定的局限，因此往往难以满足机械电子工程系统日益复杂的描述需求。但从信息处理的角度上来说，人工智能技术的应用及其与机械电子工程系统的融合对于解决系统不稳定性、不确定性以及复杂性问题有非常确切的优势。从这一角度上来说，将人工智能技术与机械电子工程相结合已成为机械电子工程领域发展的必然方向与趋势之一。

2.模糊系统及神经网络系统

模糊系统的理论基础与模糊集合，设计工具为模糊理论。模糊推理系统具有模糊信息的处理功能，在自动化控制、数字处理等诸多领域中得到了大量的应用，所取得的效果非常显著。模糊推理系统创建模拟人脑的相关功能，并分析语言信号，在网络结构的依托下无限接近连续函数，并遵循域至域的映射规则对信息进行储存。但模糊推理系统在应用中具有连接性不固定的特点，计算量偏小，因此应用范围存在一定的限制。

神经网络系统是人工智能技术领域中的关键分支之一，神经网络将信息分布于网络上的主要模式是神经元的兴奋模式。在神经网络系统干预下，可实现对信息的分布储存以及对动态信息的协同处理。神经网络系统可在确保行为丰富的前提下最大限度地精简结构，利用神经网络系统功能直接模拟大脑结构，并分析数字信号，在各个神经元间构成点对点的映射关系，进而达到提高信息数据输入、输出精度，并提高计算量的目的。

结语

综上所述，人工智能技术的应用与人工智能系统的构建、发展在很大程度上促进了现代机械电子工程的快速发展与进步。现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理应用为依托，达成双赢的理想局面。在这一过程中，相关人员必须充分关注机械电子工程与人工智能技术的融合，不断开拓全新的人工智能技术，把握两者发展中的相通点与共同点，以促进两者的共同发展与进步。

参考文献

[1]梁国强.试论人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技，2015（27）：252.

[2]韩斌.机械电子工程与人工智能的关系分析[J].数字技术与应用，2013（6）：254-254.

篇8

2电子信息技术在农业机械应用中存在的问题

2.1对电子信息技术在农业机械领域的应用不够重视

目前，虽然很多组织和人员已经认识到了电子信息技术对我国现代农业发展的重要作用和意义，但是电子信息技术的应用主要体现在农业网站建设、农业气象预报等领域，对于电子信息技术在农业机械领域的应用还不够重视，缺乏细致、深入的研究，使得电子信息技术对我国现代农业的促进作用未能充分发挥出来，形成了我国目前与发达国家之间在农业机械信息化方面的较大差距，这已经成为目前需要亟待解决的问题。

2.2对农业机械信息化的研究和投入相对不足

电子信息技术属于高新技术，尤其是在农业机械领域的应用，需要投入大量的资金和实验设备作保障，并配备大量研究型和技术型的高素质人才。从目前看来，我国目前在该方面的投入还是远远不够的，也就在一定程度上限制了农业机械信息化的研究范围和研究深度。

2.3技术研究与实际应用相脱节

与发达国家相比，我国农业机械的信息化水平低、技术更新缓慢、实用性不强等问题在很大程度上制约了农业机械的生产效率和综合职能的发挥。具体说来，这与相关技术研究与农业机械的实际应用相脱节有很大的关系。例如，很多农业机械只适合在我国的平原地区使用，而对于丘陵或山地地区农业机械的信息技术的研究成果相对较少，不利于在更大范围上对农民和农业问题的指导。

3电子信息技术在农业机械上的具体应用

农业机械的信息化、智能化需要大量不同类型的信息采集传感器，进而建立农业机械各个部件之间的通信，更好的满足农业机械在各种工作环境和结构设计中的不同需求。同时，很多机械在设计与装配环节需要电子、信息、机械、管理等多种学科技术的集成支持。具体到电子信息技术在农业机械上的应用，主要有以下四点。

3.1农业机械内部的电子装备技术

电子装配技术已经在西方国家的大中型农业机械上得到了广泛的应用，如在机械内部电子监视与控制系统中的应用等。目前，拖拉机等现代农业机械的电子信息化技术越来越趋向于智能化、网络化，分布式控制技术得到了有效发展。对于一些大型拖拉机等现代农业机械来说，其内部系统涉及到ECU（电子控制单元），实际上是一个智能化的计算机控制终端，具有独立的信息处理与控制功能和标准设计的接口，使用了网络通信协议和控制局域网络等技术。

3.2农业机械间的总线通信技术

随着以拖拉机为代表的各种农业机械上智能化电子控制单元的发展，迫切需要将其实现标准化和通用化的设计。通常情况下，可以在农业机械的驾驶室内安装适用于不同机型的通用型的智能显示终端，并通过光纤电缆或双绞线来构筑数据通信线路。它是基于CAN总线技术的串行总线结构，各种农业机械的部件和电子控制单元都被设计成具有与总线挂接的标准接口，这样可以保证农业机械内部的各个ECU都能够实现与中央控制器及其显示部件之间的信息交换，并准确、及时的接受相关控制命令。同时，标准接口也有助于不同农业机械或零部件之间的信息数据的传递和交换，这对农业机械之间、农业机械中央控制器与农场计算机之间的串行通信显然是非常有利的。为了充分保证以拖拉机为代表的农业机械在电子系统内部具有更好的兼容性和通用性，需要在行业内部构建具有通用性质的总线通信设计标准，这对农业机械用户在更大范围内乃至全球市场的采购提供了可能，也便于不同农业机械之间的配套连接与使用。通用标准的建立，对农业机械制造商也是非常有利的，它可以使厂家将关注的中心只放在ECU用户一侧与机器控制相关的设计或者建立具有闭环性质的控制系统，不需要制造厂全面了解不同设备之间、不同设备与不同部件之间的接口配套问题。从上世纪末开始，国际化标准组织就开始致力于国际标准的制定工作，拖拉机的国际标准的制定主要是以DIN9684为基础的。

3.3机群调度与管理决策支持技术

在西方的一些大型农场，已实现了农场办公室计算机与移动作业机械间无线连接，开始建立通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这就可以使得管理者通过农场管理中心的计算机对在田间作业的农业机械进行随着的监控和管理，对于田间作业数据等资料可以进行远程调用，并直接存入相应的数据库中，大大提高了数据采集、分析与应用的效率。例如，管理者可以借助计算机的信息处理、专家知识库等技术对农业生产进行科学的决策和管理，制定详细的农业生产方案，并通过无线通信技术传递给田间作业的农业机械，当机械发生故障时，机械使用者也可以借助于计算机分析功能和诊断技术，采取有针对性的处理程序。

3.4人机接口技术

无论是传统农业机械还是现代农业机械，都离不开人的操作和控制。目前，农业机械驾驶室中的仪表盘开始逐渐退出历史舞台，有逐步被电子监视仪取代的历史趋势，即变单一的数据显示方式为智能化显示终端的信息显示，这对改进人与机器的交互界面是非常有帮助的。目前，智能化显示终端已经代表了农业机械仪器及其控制装置发展的方向和主流，也被称作是虚拟化的仪器显示终端，实际上是带有液晶显示器的计算机装置。它可以根据机械操作者的各种要求，通过屏幕显示农业机械的不同子系统的终端信息，并通过数据库技术，对相关图形、数据等多媒体信息进行有效显示；同时，智能化显示终端可以对田间信息等进行动态、及时的智能存储，便于在办公室内通过相应的计算机软件对相关信息进行分析，以便更好的进行田间管理和农业机械在技术和应用上的改进。

4加强电子信息技术在农业机械发展中应用的对策与措施

4.1强化农民的信息意识和农业机械应用能力

作为现代农业的践行者，新时期的农民也只有不断提高自身的知识水平，增强农业机械的应用能力，才能使自己更好的适应现代农业的各项要求。因此，相关部门要结合当地农民的知识和技能现状，通过有针对性的教育与培训活动，做好农业机械的后续维修等服务活动，一是要增强农民的信息化意识，降低现代农业机械在农村市场推广的难度，二是提高农民对现代信息化农业机械的应用能力，避免农民担心用不了现代农业机械等问题，全面提升农民的综合素质。

4.2加大农业机械信息化的科研与开发投入

目前，电子信息技术虽然在农业机械应用领域取得了一定的科研成果，但是相对于发达国家的机械化水平还是远远不够的。因此，国家相关部门应当加大对高校等科研机构的投入，使电子信息技术能够在我国农业机械的科研方面发挥更大的作用。

4.3实现与“三农”问题的有效链接

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众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。

1EDA技术的发展介绍

EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑EDA技术认识不够，同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。

2机械电子设计要点

2.1仿真技术

机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。

2.2对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是EDA技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。

2.3优化设计

EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用EDA技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用EDA技术。

2.4机械结构要注意防止静电

机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。

3EDA技术在机械电子工程设计中的应用

随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。

4结语

总之，EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。

参考文献:

[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.

篇10

分析机械电子工程是科技快速发展的产物，是高新技术的代表。机械电子工程在各个国家和领域都有进行大力研究和投入，目前在我国，机械电子工程是重要的高科技产业，对全面提高我国的国际竞争力有着非常积极的意义。现就机械电子工程设计中的技术要点分析，具体如下。

1机械电子工程中的技术要点——EDA技术

在机械电子工程设计中，EDA技术是一种新技术，是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中，EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件，在进行编程的时候，使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中，需要利用计算机和可编程逻辑器件等，作为开发软件或试验软件，对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射，最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器，对于综合器，是用来将设计师的设计文件进行转换，成为该系统的门级描述，综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器，是能生成最终下载文件，并能将其安排到指定对的器件中。目前，在机械电子工程设计方面，主要的核心技术就是EDA技术，其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言，HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广，在进行机械电子设计中，能起到非常多的辅助作用，在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便，且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外，EDA技术有着非常高的自动化程度，对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。

2EDA技术在机械电子工程设计中的研究

2.1EDA技术进行仿真分析

在确定机械电子工程的设计方案后，就要通过科学的系统仿真或者结构模拟，对设计方案的科学性、合理性以及可行性进行分析和研究。通过分析和研究，才能保证在后续实践中，设计方案的顺利应用。而在电子设计中应用EDA技术进行仿真分析能够为伪真分析提供良好的技术支持，EDA技术进行的仿真分析，是通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来实现的，经过构建和仿真系统，能准确验证一些理论和构思的合理性，能够很好的对设计方案进行推广和使用。另外，EDA技术在完成仿真分析后，能够对各个电路的实际结构、电路结构的正确性以及性能指标进行分析。这种采用EDA技术进行的仿真能够使我国的机械电子工程设计水平得到很大的提高。

2.2EDA技术对电路特性的优化设计

对设计方案进行优化，主要目的是保证电子元件在实际应用过程中的稳定性和可靠性，而要想实现这一目标就要能够保证其有最佳的容差和工作环境温度。在实际工作中，要对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面勘测和分析，而传统的电子工程设计方法是很难实现这一点的，并且还会导致所得到的设计方案存在某些漏洞和误差，从而不能有效保障电子元件的实际容差和工作环境温度。通过EDA技术对电路特性进行优化设计能够有效解决这一问题，其主要原因是EDA技术能够对温度进行统计分析，进而根据统计分析结果确定最佳电子元件参数和电路结构图，并获得相应的环境温度。由此看来，EDA技术对电路特性的优化设计，不仅能能对机械电子工程设计方案进行优化、完善，还能够保证电子元件在实际工作环境中的稳定性。

2.3EDA技术对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析，是EDA技术中非常重要的部分，其中主要原因是因为在机械电子工程方案设计过程中，基本上所有的理论分析都是在数据测试和特性分析的基础上来进行的，所以在数据测试和特性分析方面所获得的数据必须保证其准确性和及时性。而传统的电子工程设计方法，由于受到多方影响，使得其在数据测试和特性分析等方面存在问题，不能保证电路测试的实际精度，甚至对产品后期使用的稳定性有所影响。而EDA技术对电路特性进行分析，能够对整个系统进行全面的、精确的测试，避免设计方案出现结构性的差异，保证了机械电子工程设计方案的合理性和科学性。

2.4在机械结构中要防止静电发生

近年来，电子产品的发展主要是以轻薄为发展趋势，而愈加缩小的线路和密集的电子元件排列，对静电的防治有着更高的要求，静电电流会对电子元件造成致命的毁坏。静电电场对周边电荷的吸引力，会导致集成电路的烧毁，所以，在实际工作中，工作人员要做好静电防护工作，降低静电发生的概率。

3结束语

综上所述，机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义，而EDA技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革，采用EDA技术设计出来的产品具有使用性能好、专业化程度高、稳定性强等特点，采用EDA技术能在较大程度上提高工作效率，能获得更多高附加值的电子产品。本文主要就机械电子工程设计中的技术要点（EDA技术）进行阐述，然后对EDA技术在机械电子工程设计中的研究进行了分析讨论。笔者希望更多的专业人士投入到该研究中，针对文中存在的不足，提出指征意见，为提高我国的机械的电子工程设计行业做出贡献。

参考文献

[1]文东云.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].电子技术与软件工程,2015(06):142.

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中图分类号：TP750 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0315-01

前言

在进行电子电气产品的设计时，合理的机械结构设计是其中一项重要的组成部分，而通常情况下，电子电气的机箱与机柜以及仪器仪表的外壳部分都属于机械结构的基本范畴之内，而产品的机械结构通常会为电子电气部分提供有效的安装与支撑以及联接传动等功能，为电气产品中的各个零部件与电气的连接与元器件之间提供良好的兼容性。

一、电子电气产品机械结构的基本设计要求

（一）机械结构的尺寸与强度要求

在进行电子电气产品机械结构的基本设计时，要求设计人员必须严格依据电子电气的原件与各种装置所需要的实际空间，来确定将电子电气产品机械结构的基本尺寸，尺寸系列需要依照通用的标准以及实际的定型尺寸，并充分的考虑产品的标准化与互换性。而机械结构的强度要求则需要设计人员必须根据产品的负荷大小以及产品实际的抗冲击能力，来进行相应的强度设计检验，并充分的结合结构件的连接方式，采用恰当的结构形式来进一步提高电子电气产品机械结构件的强度[1]。

（二） 机械结构的安装与防护要求

合理的机械结构安装通常需要充分考虑用户的实际需要，合理改变其安装方式，并要求选择恰当的固定方式与锁紧方式，确保机械机构安装能够更加符合电器标准与要求，而在电子电气产品机械结构的外壳防护方面，则必须依据设备的实际使用环境与设备对于防尘防雨的要求，来进一步确定其防护等级，通常情况下，户外设备以及在恶劣环境下使用的机械设备的防护等级较高。

（三） 机械结构的散热与布线要求

这就要求我们必须依据设备的实际负荷情况以及发热量的大小来进行合理的通风散热设计。当机壳中所形成的热量过大时，则需要我们采用合理的散热风机与冷却装置来对其进行有效的散热工作，而当机壳中所产生的热量较小时，则可以使用散热板来实现散热工作。此外，配线布线是实现电子电气产品中电气连接的重要途径，在进行各个部件与功能模块的空间布置方面，要求我们必须充分的考虑元气件的电气连接情况，并对接线走线的布局和位置进行正确的连接，为了有效的解决各个线路之间的干扰，就要求我们在进行布线活动之前，将线路进行有效的分类，把高功率与低功率的线路分为两个部分，促使总体的布线情况负荷电气的实际需要。

二、电子电气产品结构的工艺性设计要求

工艺通常指的是将产品的原材料与半成品来转变成相应的成品的过程与手段，是把具体的实践经验转变成理论化的过程。任何的产品在生产过程中都要充分的考虑其工艺的可行性以及市场的经济效益特征，而作为电子电气产品中的重要结构部分，其机械结构通常也可以作为一个独立的产品来进行相应的研发与生产以及销售工作。现阶段，我国已经有许多的企业与厂家将机械产品中的机箱机柜以及仪器仪表的外壳等作为自己的产品来进行研发与生产销售，这就要求其必须充分的考虑机械产品加工装配的难易程度以及外购和外协的可行性需求，同时要考虑机械结构的标准化需求与通用化需求，确保机械结构能够具备一定的系列化以及结构的继承性，并要求其能够依据企业中所拥有的设备情况以及实际的加工水平，来对其制定相应的加工文件。

三、电子电气产品机械结构中的电磁兼容设计

（一）电磁兼容设计要点

所谓的电磁兼容是指在有限的时间与空间以及频谱资源的背景下，促使各种系统和设备之间能够有效的实现共存，且不允许其发生性能的降低与降级现象。通常情况下，电磁的兼容主要包括电磁敏感与电磁干扰两个方面，电磁敏感所研究的主要是电气产品自身所具有的抗干扰能力，而电磁干扰则主要研究的是促使产品免受干扰的有效措施。一般来说，电磁干扰往往需要具备三个基本要素，第一是要求其必须有充分的电磁骚扰源，第二是要求其必须具备有效的电磁敏感设备，第三是要求其必须要具备一定的电磁传播通道。因此，要想有效的解决电磁干扰问题，就要求我们必须合理的从这三个方面入手来对干扰源进行有效的抑制，从而切断干扰因素的传播途径，促使敏感设备的抗干扰能力得到更好的提高。

（二）电磁兼容的接地设计

电磁兼容的接地设计通常分为机壳接地与信号接地等形式，其中机壳的接地是为了能够有效的实现设备的安全接地，从而对操作人员进行充分的安全保护，并能够进一步将因静电积累而成的电荷进行有效的泄放，避免因电位的升高而造成的机械放电，确保设备的安全性。而设备的信号接地则是为了为设备提供全部或者部分的电路电平参考平面，其中最理想的接地平面指的是零阻抗力与零电位的物理实体，其能够有效的保证任何的电流在通过它时都不会产生压降。

1、 接地线的线径与长度设计：接地导线的截面大小通常需要依据导线中可能出现的电流大小来进行设置。当系统的工作波长较小，且小到能够与接地线的长度相比时，就会形成一定的驻波，使得这个时候的接地线就成为了一根终端短路的传输线，起不到有效的作用。而在电厂与变电站中的电磁干扰通常来源于高压的工频干扰，当电器完成接点的吸收与释放之后，冲击电流就会产生一定的电磁干扰，所以说，机柜机箱的接地线长度一定要和干扰波相匹配[2]。

2、 接地线的接地电阻设计：要求系统的接地电阻要小，一般情况下要求其小于0.01欧姆，这就要求我们进行接地线的搭接工作。搭接通常指的是在两个金属面之间，建立起有效的低阻抗通道，促使搭接完成后的两个金属面能够成为一个等电位面，从而实现电路与机壳以及接地系统之间的有效连接，使其在很大程度上能够呈现出电感性。同时要求其无论进行怎样的线路搭接，都要求接触面必须没有漆塑和氧化膜，并确保接触面良好以及接触电阻要小[3]。

（三）电磁兼容的屏蔽设计

屏蔽功能可以有效的抑制由空气来进行传播活动的电磁波干扰，并能有效的将电磁波的辐射限制在一定的范围之内，同时也能合理的避免外来辐射的影响。电磁兼容的屏蔽设计主要包括磁场屏蔽、电场屏蔽以及电磁场屏蔽这三个重要的方面，其中磁场屏蔽主要是依靠具有低磁阻的高导磁率材料来将磁通进行有效的分路设计，使得屏蔽体内部的磁场能够得到有效的降低。而电场屏蔽则主要是为了降低耦合电容，要求屏蔽版要有良好的接地，且屏蔽体的形状最好能够实现全封闭，从而获得更好的屏蔽效果。电磁场的屏蔽则通常会与反射损耗以及干扰源频率都有直接的关系，在进行屏蔽设计时，通常需要对其进行全面的综合考虑。

四、结语

对电子电气产品的机械结构进行良好的设计活动，不但能够直接的关系到电子电气产品的性能情况，而且可以有效的提高整个电子电气设备的使用性能，从而进一步提高产品的附加值，本文中就电子电气产品结构设计中所涉及的相应问题进行探讨分析，来为电子电气产品的结构优化与性能提高提供有效的理论依据。

参考文献

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关键词：

机械电子技术；计算机技术；融合发展

随着晶体管的出现，对物理领域的发展产生巨大推动作用，且导致信息技术革命发生。随着时代的进步，信息技术智能化程度不断提升，开始在较大程度上影响到工业生产。各个领域技术的不断成熟，为了实现技术优化目的，融合应用了不同领域的技术，计算机技术与机械电子技术的融合趋势不断加快，且大范围应用于不同行业之中。

1计算机技术发展现状

可以从采样理论、状态空间理论、变换理论、差分理论等方面来划分计算机操作系统理论，通过有机结合这些不同的理论，促使有完整的理论系统形成。根据多元理论系统的指导，促进了控制技术的发展，且在计算机系统中发挥基础作用。从结构角度上来讲，本系统比较复杂，且会随着时间发生改变，属于非线性系统的范畴。要想在工业生产中应用本项系统，需要结合原有理论，将其他类型的控制理论融合进来，如预测控制、模糊控制、鲁棒控制等，通过不断融合，促使工业生产控制系统不断成熟。研究发现，一般情况下，计算机往往应用到化工制造过程中，通过将计算机运用到自动测量检查环节内，可以更加高效和精确的管理数据及参数。计算机技术的成熟和普及应用，开始全面控制生产过程，借助于数字控制，标准化生产得到实现。现阶段，控制系统的核心为CPU，其不仅能够提升计算机管理控制的效率，还可以针对性的调解生产过程和管理；这样工作成效得到了显著优化，生产效率得到提高。

2机械电子技术发展现状

研究发现，手工制造是传统工程生产的主要形式，借助于老式仪表等传统工具来操控重要的生产指标参数；在具体工业生产实践中，不仅需要操纵湿度与温度，还需要对压力和速度有效操纵，比较费力；针对这种情况，开始深入了解机械原理。相关技术不断成熟，逐渐出现了计算机控制系统，开始有效调整相关参数，且能够整体控制生产过程。现阶段，制造类工业应用技术主要为机械电子技术，也可以将其称之为机电一体化技术，包括PID控制、模糊控制、变结构控制等多方面的内容；其中，模糊数学为模糊控制系统的理论基础，借助于拟人化控制过程建设，来更加精确的了解和判断相关情况。采取这样的方式，控制过程的精密性与合理程度得到提升，生产需求更好的满足，且降低了操作过程的难度。有诸多复杂内容、较多变量存在于本系统中，将本控制系统运用过来，可以有效控制相关问题。

3机电技术的工业化应用

有机结合计算机技术与机电技术，不仅能够合理应用于工业生产中，还可以广泛应用到其他诸多领域内。

3.1工业机器人

具体来讲，工业机械人主要组成部分为操作系统，其能够发挥较大的作用，如针对性的反复编程目的可以实现，还可以将较大程度的自由度展现出来，具有优良的性能和多样化的功能。在一些具有较强重复性和动作难度不大的工作中，可以充分应用工业机器人来完成，这样人类的工作量得到显著减少，降低了劳动强度，且劳动环境也能够得到有效改善，保证了人身安全。同时，生产操作也可以得到一定程度的优化，人力资源成本投入得到减少，显著提升产品性能及质量。

3.2自动售货设备

在城市中随处可以看到自动售货机，买家向其中投入相应的货币，因为有光感传感器设置于机器中，能够科学识别货币具体面额，借助于设备来展示数码管，通过一系列的判别操作环节，识别工作能够有效完成；同时，借助于系统来传动商品，人们就可以从出货口获得相应商品。

3.3农业应用

研究发现，在农业生产中，也一定程度的应用了机电一体化技术，提升了农业机械的整体性能，且摆脱了单一变量的局限性，发展为智能化程度更高的终端设备，人机交互界面得到了优化。通过操作终端系统，能够获取相应的信息内容，结合具体需求，采取差异化的方式来展示信息，能够综合采取声音、图形及影像等形式来有机展示信息内容。此外，借助于输入相关指令，机器控制系统结合决策开展活动，促使农业生产的自动化得到实现。

3.4橡塑机械

具体来讲，橡塑机械指的是制造加工橡胶与塑料制品的通用机械，包括两种类型，分别为塑料专用机械和橡胶专用机械。以橡胶硫化机为例，通过融入计算机技术，统一了预压、自动放气、保压硫化、自动出模、自模、自动掀模等功能；将PLC可编程控制器运用过来，在触摸屏中存储所有的模具参数，操作管理难度较小。在各种橡胶制品硫化处理中，都可以采取硫化机。在橡胶机械方面，则可以划分为通用橡胶机械、轮胎机械、其他橡胶制品机械等类型。

4机械电子技术与计算机技术的融合发展

4.1技术融合概述

通过有效结合机械电子技术与计算机技术，形成了机电一体化，不仅能够充分体现计算机技术，还可以充分利用机械电子技术的优越性能。电子技术的动力功能得到增加，且将控制功能融入进来，信息处理功能也可以有效实现，且通过应用软件系统，将机械装置配置过来，有机整合这些复杂额内容，机电一体化技术就得到了系统形成。通过机电一体化，可以同时实现和优化两项技术的功能，开始大范围的应用到人类生活诸多领域内。

4.2机电一体化技术中计算机技术的具体应用

现阶段，主要在柔性制造系统中应用机电一体化技术，且被全方位应用在本系统中。本系统包括计算机、数控机床、自动化仓库以及传输系统等构成部分，结合不同的需求，能够随机差异化加工相关产品，促使批量化生产操作的目的得到实现。在针对性融合两项操作技术的过程中，系统优化了生产过程，可编程操作得到开展，促使工业生产的针对性得到增强，且系统改善了原有生产过程中的诸多缺陷。

4.3两者融合技术的展望发展

通过不断的发展和创新，在未来一段时期内，将会更加紧密的融合两项技术，且具有更加优良的性能，广泛运用到不同的领域内，具有多样化的功能，结合原有的动力系统，将更多的智能化因素添加过来，提升机电一体化技术的应用质量。智能化机器人也将会在未来广泛出现，取代人类从事危险程度较高、环境比较恶劣的工作，以便促使人力资源得到最大程度的节约，美化人们的生活。

5结语

综上所述，在不断的发展过程中，计算机技术日趋成熟，拥有更加优越的性能，且随着机械电子技术的发展，开始逐渐融合计算机技术，全面提升和优化了技术性能，对于工业生产的发展，起到了巨大的推动作用，自动化生产得到实现，提高生产效率和生产质量，企业生产经营管理的数字化、智能化程度得到提升，对产业优化升级，具有较大意义。

作者：蒲小刚 单位：布尔津县人民医院

参考文献：

[1]赵雪，曹国庆.计算机与机械电子技术的融合发展思考[J].河北工程技术高等专科学校学报，2014,5(10）：123~125.

[2]李莹.计算机技术与机械电子技术融合应用的思考[J].产业与科技论坛，2015,7(18）：66~68.

篇13

中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0156-01

1 EDA技术简介

EDA技术在机械电子工程设计当中是新技术，其在应用过程当中的主要载体就是能够进行大规模编程的逻辑器件，进行编程过程当中采用的主要表达方式是硬件描述语言，EDA技术在应用过程当中需要利用到较多高科技工具，包括计算机和可编程逻辑器件等，这样一些工具的应用主要是作为开发软件或者是试验软件来加以利用，其应用的最终目的就是对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射并最终形成集成电子系统或者是专用集成芯片。

通过上述分析就可以看到，EDA技术实际上也可以看作是在电子电路CAD技术之上发展起来的计算机软件系统，其主要部件包括编译器、综合器、下载器和适配器。其中，综合器是用将设计者设计完成的设计文件转换成为该系统的门级电路描述，实际上也就是实现硬件和软件连接的主要桥梁；适配器的主要作用则是生成最终的下载文件，并将其安排到指定的器件当中去。到目前为止，EDA技术都是机械电子工程设计当中最为核心的技术，这主要就是因为EDA技术当中利用的是HDL高级语言，该语言可以实现公开利用、描述范围十分广泛，能够对机械电子工程设计工作起到非常多的辅助作用，设计者在进行后期的交流、修改和保存时也十分方便，最重要的是，这样一种语言的使用时的现有的设计完成的设计方案还能够自动进行在线升级。除此之外，值得关注的是EDA技术还拥有非常高的自动化程度，因此一些常规的仿真、纠错和调试工作都是能够十分方便和快捷的完成。

2 机械电子工程中EDA技术研究

EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化，且其实际应用范围也越来越广泛，到目前为止，已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域，尤其是在机械电子工程当中，更是十分核心的技术，这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试，其具体应用分析如下。

2.1 在电子设计当中进行仿真分析

机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究，以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析，经过这样一种构建和处理的仿真系统，能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用，并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外，EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析，同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析，实现分析过程的量化。可以看到的是，这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。

2.2 电路特性的优化设计

想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定，最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度，但是在实际的工作环境下，传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的，因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差，电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题，这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析，并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来，相应的也就能够获取适宜的工作环境温度，这样一来，不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化，还使得其实际工作环境也有了相当好的保证，可谓是一举两得。

2.3 对电路特性进行有效分析

事实上，对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容，这主要是因为在电子工程设计当中，基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的，因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中，由于受到硬件和技术等各个方面的局限，其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题，使得电路测试的实际精度受到非常大的影响，严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试，既能够避免方案在局部出现结构性差异，还能够对方案整体性和合理性予以保障。

2.4 机械结构中注意防止静电

机械结构主要是指根据一定的原理方案，设计出具体的结构图，并应用于实物，最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展，尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展，对集成电路元器件的要求也越来越高，愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力，破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降，甚至电路导体烧融，电子产品爆炸等。

3 结束语

通过上文说明和分析就可以看到，EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革，通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好，而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率，还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中，对EDA技术进行了简要介绍，并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。