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機電一體化基礎(chǔ)精選(九篇)

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機電一體化基礎(chǔ)

第1篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞:智能 網(wǎng)絡(luò) 環(huán)保

眾所周知,基于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,帶來了機械工業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系的變化,使工業(yè)生產(chǎn)進入了以機電一體化為主要特點的階段。

一、什么是機電一體化

機電一體化是指在機構(gòu)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(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

二、目前機電一體化技術(shù)的基本狀況

回顧機電一體化發(fā)展歷史,可以把機電一體化的發(fā)展概括為三個階段:20世紀60年代以前為第一階段,即初級階段,在此階段,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能;20世紀70-80年代為第二階段,即興旺發(fā)育階段,在此階段,由于計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ),大規(guī)模超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ);20世紀90年代后期為第三階段也稱為高級階段,即機電一體化技術(shù)開始向智能化方向邁進的新階段,此為深入發(fā)展時期。

中國是從20世紀80年代初開始機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用,列入“863”計劃中,許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)做了大量工作,取得一定成果。但與先進國家相比仍有很大差距。

三、機電一體化的優(yōu)勢方向探討

據(jù)科學(xué)估測,機電一體化的主要發(fā)展方向大致有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)?;葞讉€方面,這也是機電一體化的技術(shù)優(yōu)勢所在。

(一)關(guān)于智能化

這是21世紀機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。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(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。

(二)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)化

這是20世紀90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到、質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

(三)關(guān)于微型化

實際上,微型化興起于20世紀80年代末,主要說的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。在西方發(fā)達國家稱為微電子機械系統(tǒng),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。其瓶頸在于微機械技術(shù)。

(四)關(guān)于環(huán)?;?/p>

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。

(五)關(guān)于系統(tǒng)化

本文所述之系統(tǒng)化,其表現(xiàn)特征是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。再一個特質(zhì)是通信功能的大大加強。一般除rs232外,還有rs485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

四、結(jié)論

根據(jù)以上的敘述可以結(jié)論,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將日益獲得人類的關(guān)注并為人類創(chuàng)造更大的社會效益與經(jīng)濟效益。

(作者單位:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司)

參考文獻:

第2篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞:機電一體化;發(fā)展背景;趨勢

【分類號】:TU855

前言:近些年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,推動了不同學(xué)科的相互交叉與滲透,并引發(fā)了幾乎所有工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。再加之微電子技術(shù)的飛速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透,機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、生產(chǎn)方式及其管理體系均發(fā)生了巨大變化,目前,關(guān)于“機電一體化”含義尚未取得統(tǒng)一的定義,較為普遍的提法是“日本機械振興協(xié)會”經(jīng)濟研究所對機電一體化概念所做的解釋:“機電一體化是在機械主功能、功力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術(shù),并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱?!彪S著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,“機電一體化”還被不斷地賦予新的內(nèi)容。但其基本概念的含義可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機地加以綜合,實現(xiàn)整個系統(tǒng)最優(yōu)化而建立起來的一種新的科學(xué)技術(shù)。它使生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化,機電產(chǎn)品智能化,極大地提高了生產(chǎn)效率。一場“機電一體化”革命蓄勢待發(fā)。

一。機電一體化的發(fā)展背景

隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,機電一體化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機電產(chǎn)品的趨勢,這完全取決于機電一體化技術(shù)所存在的優(yōu)越性和潛在的應(yīng)用性能。

(一) 使用安全性和可靠性提高

機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中,遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時,能自動采取保護措施,避免和減少人身和設(shè)備事故,顯著提高設(shè)備的使用安全性。機電一體化產(chǎn)品由于采用電子元器件,減少了機械產(chǎn)品中的可動構(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,壽命得到了提高。

(二)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能,其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作,使之不受機械操作者主觀因素的影響,從而實現(xiàn)最佳操作,保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時,由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化,使得生產(chǎn)能力大大提高。

(三)使用性能改善

機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示,操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn),系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序,實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作

二.形勢。

我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度我國用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。

我國用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發(fā)展。

三.機電一體化的發(fā)展趨勢

(一) 智能系統(tǒng)化

所謂智能系統(tǒng)化,是指機電產(chǎn)品系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用模式化和開放式的總線結(jié)構(gòu),機電系統(tǒng)各部分可以靈活組態(tài),進行任意組合,這是機電一體化和傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一。另外,機電產(chǎn)品的通信功能大大加強,局部網(wǎng)絡(luò)開始被大范圍地使用。總之,未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機電產(chǎn)品開始往著生物系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

(二) 微型化

未來的機電一體化將會高度融合微機械技術(shù)、軟件技術(shù)和微電子技術(shù),所以未來的機電產(chǎn)品系統(tǒng)能進行精細操作,在航空航天、生物醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。

(三) 規(guī)范化

由于機電一體化產(chǎn)品種類繁多,研制和開發(fā)工作相當復(fù)雜,所以需要制定一系列標準來規(guī)范生產(chǎn)過程。在這種形勢背景下,機電一體化開始向著規(guī)范化的方向發(fā)展,如此一來,不僅可以迅速開發(fā)新產(chǎn)品,而且還可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。

(四)網(wǎng)絡(luò)化趨勢

計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)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(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。

(五)綠色化趨勢

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。

(六) 集成化 集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。

(七) 帶源化 是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 人性化 機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

第3篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

摘 要:職中學(xué)生畢業(yè)后大部分被分配在生產(chǎn)第一線,所從事的工作是操作設(shè)備、查找故障和排除故障等一線工作,在學(xué)校學(xué)的知識相當一部分用不上,而現(xiàn)場工作所必需的工作能力又不具備。為此,對教學(xué)進行改革勢在必行。

關(guān)鍵詞:機電一體化 改革 特色課程

一、改革的思路

1、制訂適應(yīng)新形勢的教學(xué)內(nèi)容。制定符合現(xiàn)代化建設(shè)要求的機電一體化專業(yè)教學(xué)計劃,遵循國家、省教委的有關(guān)文件精神,以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線。圍繞培養(yǎng)目標,對知識、能力、素質(zhì)等方面進行合理的綜合安排,力求整體優(yōu)化,培養(yǎng)實用的職業(yè)技術(shù)人才。(1)關(guān)于"機電一體化"內(nèi)涵的認識。機電一體化技術(shù)從學(xué)科角度來看,它是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)的有機統(tǒng)一體,而不是機械技術(shù)、電氣技術(shù)的簡單組合體;從機電一體化技術(shù)的成果或最終體現(xiàn)來看,它則是在計算機控制下由機械本體、電、氣、液壓以及光電器件組成的產(chǎn)品或設(shè)備,是一個自動化的工作系統(tǒng)。(2)培養(yǎng)目標。機電一體化專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展,熱愛祖國,熱愛本職崗位,具有不斷追求新知識、實事求是、獨立思考、勇于創(chuàng)新、踏實苦干的精神,掌握基本文化科學(xué)知識和機電一體化專業(yè)必需的基本理論、基本技能,對現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整有較強適應(yīng)能力的應(yīng)用型高級技術(shù)人員、技藝型操作維護人員。

2、先進教學(xué)手段的應(yīng)用。(1)運用多媒體進行直觀教學(xué)。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件,集文字、圖片、動畫和聲音于一體,不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間,而且學(xué)生興趣倍加,容易理解,提高了教學(xué)效率,增大了課堂教學(xué)的信息量。(2)聯(lián)系生活,啟發(fā)學(xué)生思維。課堂教學(xué)重在理論聯(lián)系實際,運用生活中的實例,既有助于學(xué)生對理論知識的掌握,又有益于提高學(xué)生的興趣和對實際問題的思考能力。如在講解三相異步電機的變頻調(diào)速時,結(jié)合變頻空調(diào)原理和特點,來分析變頻空調(diào)與普通空調(diào)之間的區(qū)別,從而闡述變頻調(diào)速的優(yōu)點,學(xué)生增加了生活知識和學(xué)習(xí)的趣味性。(3)與時俱進,激發(fā)學(xué)生的求知欲。教師應(yīng)該與時俱進,了解課程最新的技術(shù)動態(tài),并把它傳授給學(xué)生,只有這樣才能激發(fā)學(xué)生的求知欲,真正的把課教好。

3、改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)是技術(shù)應(yīng)用能力形成的重要環(huán)節(jié),也是高職專業(yè)教育教學(xué)的重點。為了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力,改革傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式,將實踐教學(xué)分為三個階段進行:(1)實驗技能訓(xùn)練。實驗技能訓(xùn)練主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中的實驗,使學(xué)生掌握基本實驗儀器的使用,基本數(shù)據(jù)的測量、采集和基本實驗方法的運用。(2)單項技能訓(xùn)練。單項技能訓(xùn)練主要包括金工實習(xí)、數(shù)控實訓(xùn)等,學(xué)生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業(yè)基本素質(zhì)(數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心的編程和操作)的訓(xùn)練。通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握相應(yīng)的技能,參加職業(yè)資格考核取得數(shù)控工藝員或數(shù)控車、銑、加工中心操作工等級職業(yè)資格證書。(3)綜合技能訓(xùn)練。綜合技能訓(xùn)練主要包括生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)等,學(xué)在實訓(xùn)中,采用邊教、邊學(xué)、邊做的教學(xué)方法,通過典型零件數(shù)控加工案例引導(dǎo)教學(xué)設(shè)計,針對實際零件數(shù)控加工任務(wù)討論工藝解決方案,并在加工現(xiàn)場實施,形成不同零件加工效果的直觀比較和認識,以合作完成實訓(xùn)教學(xué)過程。融"理論、示范、練習(xí)、反饋"于一體,將"教、學(xué)、做"合而為一。

二、建設(shè)特色課程

在課程設(shè)置上根據(jù)對企業(yè)人才需求情況和對近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況的調(diào)查,以工作過程為導(dǎo)向,以工作任務(wù)或產(chǎn)品為載體,根據(jù)學(xué)生就業(yè)崗位群的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標準,通過與企業(yè)有關(guān)人員共同論證,進行課程設(shè)置。課程內(nèi)容的確立與工作過程各階段的任務(wù)密切相關(guān),在與企業(yè)的深度耦合中,通過對職業(yè)崗位群從業(yè)人員和與職業(yè)崗位群有關(guān)的人員及專家進行調(diào)查,通過對在職業(yè)崗位上工作的學(xué)生的描述,經(jīng)過分析、歸納、整理、綜合,確立職業(yè)崗位工作過程中不同階段的工作任務(wù),將工作任務(wù)和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程內(nèi)容,通過對工作過程各階段的各級工作任務(wù)的使用頻率和難易程度進行分析,確定適用于不同層次的專業(yè)核心課程內(nèi)容和學(xué)時安排。 轉(zhuǎn)貼于

三、對學(xué)生的培養(yǎng)

機電專業(yè)教學(xué)中必須堅持"面向現(xiàn)代,面向世界,面向未來"的發(fā)展方針,從實際出發(fā),確定教學(xué)改革思路、培養(yǎng)目標,深入改革課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應(yīng)。在對學(xué)生的培養(yǎng)方面要做到:

1、培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、實際動手能力、工程設(shè)計和創(chuàng)新能力,學(xué)生能根據(jù)一般的設(shè)計要求和動作流程完成整個控制系統(tǒng)的設(shè)計。

第4篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞:項目教學(xué) 理論 實踐 結(jié)合

中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)07(a)-0132-01

當今和今后一個時期,我國職業(yè)教育的重點是進行職業(yè)技能培訓(xùn),培養(yǎng)技能人才。這就說明中等職業(yè)教育肩負著向社會培養(yǎng)高素質(zhì)的勞動者和技能型專門人才的使命。

我國傳統(tǒng)的職業(yè)教育學(xué)科的理論性過強導(dǎo)致學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的難度加大,教師對教學(xué)方法等的運用不能滿足課程內(nèi)容;教師對課堂教學(xué)研究不透徹,在教學(xué)設(shè)計上沒有兼顧學(xué)生的個別差異,缺乏對學(xué)生興趣的正確引導(dǎo)等等。使課堂教學(xué)面臨很多困難。就教師這方面而言,傳統(tǒng)的職業(yè)教育特點是:很多老師雖然對本職工作抱著很大的熱情,但由于老師們對課堂教學(xué)的很多研究只是放在黑板上與實際操作脫離,在真正的與學(xué)生實際相關(guān)的實踐探索方面還是有所欠缺。也就是說傳統(tǒng)的職業(yè)教育教學(xué)目標就是向?qū)W生傳授較為系統(tǒng)的基礎(chǔ)文化知識和一定的專業(yè)技能。主要是以教師為中心,教學(xué)方法則大都采用講授形式。教師講什么,學(xué)生就學(xué)什么,忽視了學(xué)生積極性、主動性的發(fā)揮,忽視了對學(xué)生專業(yè)能力和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。針對這種現(xiàn)狀教師應(yīng)想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改變教學(xué)方法,探索具有職教特點的教學(xué)模式―― 一體化教學(xué)模式[1]。

一體化教學(xué)是職業(yè)學(xué)校正在探索和實踐的教學(xué)模式,主要是為了解決專業(yè)理論課與實踐課脫節(jié)的問題,使學(xué)生的動手學(xué)習(xí)與動腦學(xué)習(xí)更好地結(jié)合起來,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,提高學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力。實施理論和實踐一體化教學(xué)以培養(yǎng)能力為本位,在技術(shù)方法和過程上貼近企業(yè)的崗位要求。因此,職業(yè)教育會更多地選擇采用項目教學(xué)法來培養(yǎng)職教學(xué)生的實踐能力及其他能力。

項目教學(xué)法是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生自己制定計劃,以個人或小組的工作方式,共同或分工完成整個項目?!栋谉霟粽彰麟娐返陌惭b》就采取了項目教學(xué)法,力求將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來。

白熾燈照明電路的安裝既是最基礎(chǔ)的照明電路安裝,也是首次將所掌握的知識技能綜合應(yīng)用。學(xué)習(xí)完白熾燈照明電路,學(xué)生對實際安裝各種簡單電路有了初步的了解。會發(fā)現(xiàn)自己在技能技巧方面的掌握上一個新的臺階。

在白熾燈照明電路的安裝中,為了培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)思維能力,同時也為了進一步使學(xué)生搞清楚電路圖和安裝示意圖之間的關(guān)系,教師需應(yīng)用一定的現(xiàn)代教學(xué)手段來輔助教學(xué),如,向?qū)W生播放自制的電路安裝幻燈片、錄像等。如果條件不允許的話,則可把整個安裝過程分成若干階段,如,劃線、敷線、安裝木臺、安裝電器元件等幾個部分,自制每個部分的分步安裝示教板[3]。

無論是應(yīng)用幻燈片還是自制分步安裝示教板,教師都必須對整個安裝過程的操作要領(lǐng)、技能技巧加以詳細的講解示范操作,教師按照操作順序,每講解示范一個部分,即要求學(xué)生模仿操作練習(xí)一個部分,一直到安裝結(jié)束。建議教師向?qū)W生們講解電路各部分的組成、工作原理。教師在詳細講解清楚電路三點的工作情況后,要求學(xué)生通過互相討論、研究后,在紙上畫出正確的電路圖。要使學(xué)生理解透徹電路,教師還需利用實物向?qū)W生分別講解電路元件的種類、電氣符號、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。這些元件中電度表需要詳細講解其電氣符號、銘牌參數(shù)、單位、讀數(shù)方法、接線方法等。在安裝時教師還要著重示范接線的方法[4]。

完成以上教學(xué)內(nèi)容就可以讓學(xué)生根據(jù)自己對電路的理解畫出裝配圖進行電路安裝(按圖備料,按圖施工)。教師要從導(dǎo)線敷設(shè)、安裝木臺、安裝刀閘開關(guān)、安裝插座四個方面進行指導(dǎo),教師邊講解,學(xué)生邊實踐,嘗試小組合作學(xué)習(xí)。在進行安裝時,要注意以下幾點。

(1)導(dǎo)線敷設(shè)。

兩股以上導(dǎo)線的敷設(shè)必須緊挨在一起并排布線;固定導(dǎo)線應(yīng)選擇型號大小合適的鋼精鋁軋頭;導(dǎo)線的連接點絕不能在用電器木臺和刀閘開關(guān)以外的任何地方。在敷線過程中,避免接線中的錯誤,火線使用紅色導(dǎo)線,零線使用黑色導(dǎo)線。

(2)安裝木臺。

木臺槽口寬度與進出木臺的導(dǎo)線寬度基本一致;槽口壓緊導(dǎo)線;導(dǎo)線穿出木臺的小孔位置應(yīng)根據(jù)電器元件上接線孔的位置來決定;固定用木螺釘不能太長。在裝配板上擺放元器件,妥善安排好各自位置,并固定好;連線,應(yīng)注意各器件的連接原則,不能接錯,一定要檢驗電路,確保電路正確無誤,以保證安全[5]。

(3)安裝刀閘開關(guān)。

刀閘開關(guān)要緊貼底板垂直安裝,不能橫裝,不能倒裝(與刀柄相連的一對接線樁為靜觸頭,只切換電路功能使用時,其下端接線柱不用接熔絲)。進入接線柱的導(dǎo)線,絕緣層剝離的長度要估計正確。裸導(dǎo)線太長,露在用電器或閘刀開關(guān)的接線柱外,會產(chǎn)生極大的危險;裸導(dǎo)線太短,又會使導(dǎo)線和接線柱無法緊密接觸,從而導(dǎo)致斷路。

(4)安裝插座。

安裝兩相插座時,兩插孔的連線應(yīng)與水平方向一致;固定電器元件的螺絲大小要合適、安裝要牢固。通電之前,一定要先判別出電源的相線與零線以及插頭上哪個電極應(yīng)該連接相線。

電路安裝完畢后用萬用電表檢驗電路,電路檢驗必須要達到正確的結(jié)果以后,才能進行通電試驗。作品完成以后,要求學(xué)生展開自評和互評,以項目完成情況評價學(xué)生,強調(diào)過程評、綜合評價。教師要按照作品的完成要求制定出比較完整的評分標準,對學(xué)生的作品進行全面的打分。

應(yīng)用“項目教學(xué)法”使學(xué)生真正體驗到了理論與實踐的有機結(jié)合。這種教學(xué)方法不但培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力,而且還培養(yǎng)了學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)合作探究的能力。建議各職業(yè)學(xué)校要根據(jù)學(xué)校具體的教學(xué)資源情況,因地制宜的使用該教學(xué)方法,而不能盲目套用。建議各學(xué)校結(jié)合教學(xué)實際及培養(yǎng)目標的需要,先從學(xué)校領(lǐng)域和模擬領(lǐng)域出發(fā),由教師自行設(shè)計一些圍繞與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的涵蓋一定知識內(nèi)容的“基礎(chǔ)性項目”,積極編寫有特色的項目課程[遞進式、網(wǎng)絡(luò)式、套筒式、分解式、并列式;做到五個“突破”(時間、學(xué)科、場所、教學(xué)方法單一性、任務(wù)的單一性),形成積淀,探索積累“項目教學(xué)”的經(jīng)驗,然后搞一些類似德國學(xué)校的綜合性強的、相對復(fù)雜一些的要求比較高的“裝配”產(chǎn)品。逐步使教學(xué)項目與市場接軌,不斷提升項目的實用性[2]。

參考文獻

[1] 張超,劉愛云,王娜,等.高職機電一體化專業(yè)教學(xué)計劃改革初探[J].中國科技信息,2007(22):202-204.

[2] 吳順華.機電專業(yè)技能訓(xùn)練之模塊[J].職業(yè)技術(shù)教育,2002(3):25-27.

[3] 袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

第5篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

摘要:作為電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論性和實踐性都很強,是其他專業(yè)課程的中間環(huán)節(jié),也是學(xué)生對電子線路認識和理解的基本素質(zhì)形成和培養(yǎng)起到關(guān)鍵性作用的課程。但模擬電子技術(shù)課程理論性較強,又需要一定的抽象思維,加之概念多、公式多,學(xué)生感到入門難、理解難、掌握難。因此,深入探討教材與教法并有效實施,對學(xué)生掌握一定的線路知識和培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力有著非常重要的作用。要真正解決學(xué)生的三難問題,單一方面的改進效果還是略顯局促、有限,需要在教材選用和教學(xué)方法兩個方面同時“給力”,才能根本扭轉(zhuǎn)學(xué)生對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的感受和印象,惟其如此,才能使基礎(chǔ)差、底子薄,學(xué)習(xí)吃力的中職學(xué)生對這門課程感興趣,愿意學(xué)、學(xué)得好。以下就選用教材和教學(xué)方法兩方面來談?wù)勎覀兊恼J識和體會。

關(guān)鍵詞 :電子技術(shù)一體化教學(xué)選用教材教學(xué)方法

一、傳統(tǒng)教材的取舍

我們在使用中國勞動出版社《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材的過程中,既要保持多年形成的比較成熟的體系,又要兼顧新時期技工教育的發(fā)展現(xiàn)實;既要有利于老師對教材的靈活取舍,又要有利于學(xué)生對教材內(nèi)容的主動學(xué)習(xí)和思考。為此,我們堅持以下幾個原則。

第一,不追求理論的過分拔高,重視實踐技能的培養(yǎng),突出職業(yè)技術(shù)教育特色;根據(jù)技工院校學(xué)生的特點,在保證必要專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時,加強實驗性、實踐性、趣味性較強教學(xué)內(nèi)容課時,加強學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)。

第二,更新教材內(nèi)容,使之具有時代特征,對教材深度、難度做了較大調(diào)整。根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展對勞動者素質(zhì)提出的新要求,在教材中充實新知識、新技術(shù)和新材料等方面的內(nèi)容。

第三,堅持教、學(xué)、做一體化,探索理論知識和技能訓(xùn)練一體化的模式,使教材內(nèi)容更加符合學(xué)生的認知規(guī)律,使理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練與生產(chǎn)生活中的實際相結(jié)合。

二、教學(xué)方法

有了合適的教材,還需要靈活運用,做到:“理論夠用,重在實用”。

想當年上大學(xué)時,筆者用的《模擬電子技術(shù)》是清華大學(xué)童詩白教授的鴻篇巨制,懵懂中學(xué)完、考試成績也不錯。剛畢業(yè)應(yīng)聘到一個家用電器廠實習(xí),第一次接觸到1N4001(二極管)時,竟然連正負極都分不清,真是太悲哀了。后來,當筆者站在三尺講臺上,還能用大學(xué)老師教的方法來教學(xué)生嗎?顯然不能!筆者以為應(yīng)在教學(xué)思路、教法、策略和手段等維度的環(huán)節(jié)上,積極運用各種合適的手段,使各種方法相互補充。

1.充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)

教學(xué)是一個雙向的過程,教師需要做的事情并不僅僅是傳道、授業(yè)與解惑。而是要讓學(xué)生們能積極地參與到整個教學(xué)活動中來,產(chǎn)生互動,教與學(xué)相互影響。

教師上課時應(yīng)先提出一些問題,讓學(xué)生帶著問題聽課,調(diào)動學(xué)生的積極性與教師一起去解決問題。這樣,通過簡單的介紹,讓學(xué)生自己提出問題并帶著問題去學(xué)習(xí),提高了興趣,增強了主動性,相信比呆板的說教好得多。授課過程中以提出問題、分析問題、解決問題為線索,可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,這對于學(xué)生將來的實際應(yīng)用很有好處。

2.使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),提高自學(xué)能力

不管是什么課程的學(xué)習(xí),在傳授知識的同時,更重要的是教給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,提高他們的自學(xué)能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。正所謂:授之以魚,不如授之以漁!

3.教學(xué)應(yīng)有側(cè)重點,以應(yīng)用為目的

模擬電子技術(shù)有很強的實用性,其技術(shù)更新的速度非??臁鹘y(tǒng)的授課方式通常是先講元器件的工作原理、外特性參數(shù),然后分析單元電路,再講元器件的具體應(yīng)用,顯然,這種方式已經(jīng)跟不上時代的潮流。

如今,在對待基礎(chǔ)理論我們要以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度,以掌握概念、強化應(yīng)用為重點。教師授課時應(yīng)有側(cè)重點,著重于新的思想、方法和應(yīng)用,并且與實際電路相結(jié)合,讓學(xué)生對電路的應(yīng)用有更清楚的認識。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式重計算,輕應(yīng)用,如集成運放的運用環(huán)節(jié)里面涉及應(yīng)用的篇幅非常有限,這導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后很難適應(yīng)工作。舉個例子,學(xué)生知道同相、反相比例放大器的電壓放大倍數(shù)計算公式分別為與。畢業(yè)后,工作中遇到MC4558和LM324時,他們竟然不知道這兩個器件分別是“二單元”和“四單元”集成運放;有的學(xué)生雖然知道,但對于它們何種情況下工作于線性與非線性狀態(tài)卻一臉茫然……

4.加強實驗教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新能力

中等職業(yè)教育要突出理論知識與實際相結(jié)合和著重培養(yǎng)實踐動手能力。因此,在教學(xué)內(nèi)容上要突出技工院校教育的特點,注重應(yīng)用性和針對性,注重培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力和分析解決實際問題的能力。也就是說我們培養(yǎng)學(xué)生,理論要求可以低一點,重要的是要有熟練的操作技能。

模擬電子技術(shù)具有較多的基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗,這些實驗分散在模擬電子技術(shù)課程的各個章節(jié),覆蓋了該課程的絕大部分的知識點,并有適度的技術(shù)延伸。實驗環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力的重要手段,實驗可以使學(xué)生通過感性認識從而鞏固對理論知識的理解。

(1)實驗項目的趣味性。我們在實驗中注重利用電路原理和元器件性質(zhì),要求學(xué)生自主設(shè)計實驗項目。比如,學(xué)習(xí)三極管放大電路時,我們要求學(xué)生們制作一個簡易助聽器,并在老師指導(dǎo)下,通過更改元件參數(shù)使聽音達到某種效果,這樣就增強了實驗的趣味性。

(2)實驗內(nèi)容的多樣性。在同一類實驗選用不同的元器件,根據(jù)得出的實驗結(jié)果,讓學(xué)生們加以比較和分析,從而得出有關(guān)結(jié)論。比如,前例所說的助聽器實驗由兩級電路組成,第一級是電壓放大級,其核心器件三極管既可以是NPN管,也以是PNP管。即便使用NPN管,又可以有多個品種,如9014、8050和1815等。另外,組成電壓放大級的電路也有多種結(jié)構(gòu)形式,最常見的是固定偏置和分壓偏置兩種(后者的靜態(tài)工作特性優(yōu)于前者)。第二級是電流放大級,也叫電壓跟隨器。這種電路的結(jié)構(gòu)形式相對來說比較固定,但參數(shù)的選擇范圍還是有較大的伸縮性。

對于綜合性實驗,我們秉持“教、學(xué)、做” 一體化教學(xué)模式。為徹底改變“脫離實際、教非所需、學(xué)非所用”的課程模式,我們需要將教室與工作間融為一體,將教學(xué)過程與實踐緊密結(jié)合起來,讓學(xué)生感受情景教學(xué)的氛圍,在項目(或案例)教學(xué)中學(xué)習(xí)技能、獲得能力。

三、小結(jié)

從學(xué)生參加各類電子技能大賽以及近幾年就業(yè)狀況來看,筆者所提倡的教材與教法,收到了不錯的效果。通過對模擬電子技術(shù)課程教學(xué)方法的探討,深刻地認識到,只有通過教學(xué)過程中的反思與不斷探索,具體問題具體分析,積極運用各種合適的手段,使各種方法相互補充。同時,讓學(xué)生也能主動地參與到教學(xué)的過程中來,才能最大限度地達到教學(xué)目的,培養(yǎng)出適應(yīng)當前社會需要的技能型、應(yīng)用型人才。

參考文獻:

[1]高凡.高職高專模擬電子技術(shù)課程教學(xué)探索[J].桂林航天工業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報,2007(3).

第6篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

【關(guān)鍵詞】電氣工程自動化;問題;對策

目前,要想我國國民經(jīng)濟走向可持續(xù)化發(fā)展道路,保障人民的生活水平,促進現(xiàn)代化、信息化的有效發(fā)展,發(fā)展電氣工程及其自動化是極為重要的。隨著社會的不斷發(fā)展,人們對于電力的需求也會逐漸增大,然而全國乃至世界的人口眾多,發(fā)展電氣工程以及自動化就顯得尤為重要,并且在電氣工程及其自動化發(fā)展過程中,也會受到很多方面的影響,例如現(xiàn)代化信息技術(shù)、分析設(shè)計方法、各種邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科等等。下面主要分析了電氣工程及其自動化的問題,并且提出了相應(yīng)的解決措施,以期提高現(xiàn)代化水平,促使社會經(jīng)濟以及國民經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1.電氣工程的問題及對策

1.1電氣工程現(xiàn)狀及存在的問題分析

從某個范疇來講,電氣工程涉及到很多方面,例如電子技術(shù)、電子系統(tǒng)自動化裝置等等,電氣工程是現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的一門關(guān)鍵性學(xué)科,它是現(xiàn)代科技領(lǐng)域的核心。隨著現(xiàn)代化、信息化的不斷發(fā)展,促進了電子技術(shù)的不斷發(fā)展,從而促進了我國社會的工業(yè)化以及現(xiàn)代化發(fā)展,并提高了人們的生活水平以及生活品質(zhì)。從某個角度來講,國家和社會的發(fā)展取決于電氣工程的發(fā)展。然而,電氣設(shè)備在使用過程中,仍然存在著較多問題,其重要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1.1.1電氣工程存在的節(jié)能問題

人們對于環(huán)保意識尚未加深,在電氣設(shè)備的設(shè)計和使用過程中,耗能都相對較大,以致于電氣工程存在節(jié)能的問題。在一座建筑當中,電氣工程是其中必不可少的施工環(huán)節(jié),建筑的智能化發(fā)展是建筑行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果,在日常生活中,電氣工程的施工技術(shù)、管理措施以及施工質(zhì)量都直接影響到整個建筑的使用價值與使用壽命,但是,為了能夠更好的保護生態(tài)環(huán)境,減少對環(huán)境的污染,就需要我們在設(shè)計、選材、施工上都需要向節(jié)能靠攏,這樣不僅能夠滿足人們?nèi)粘I钪械幕拘枨?,滿足大型娛樂場所的供電需求,還保證了解決了環(huán)保、通風(fēng)、衛(wèi)生等問題。

1.1.2電氣工程的質(zhì)量管理問題及分析

正因為電氣工程是整個建筑工程中必不可少的施工環(huán)節(jié),這就促使了越來越多的政府部門以及施工企業(yè)對于該工程質(zhì)量的高度重視,并且在電氣工程施工之后,重點對其質(zhì)量進行檢驗,然而電氣工程的施工是環(huán)環(huán)相扣的,如果只是在驗收的過程中對其質(zhì)量進行檢驗而忽略了設(shè)計與施工過程中的檢驗,那么同樣會使的電氣工程存在諸多隱患。另外,還有一些單位對于該工程的質(zhì)量管理不夠嚴格、合理,以致于電氣工程在施工過程中管理混亂,延長了施工進度,最終導(dǎo)致了電氣工程存在各種安全隱患以及質(zhì)量問題。

1.2電氣工程問題的應(yīng)對措施

加強電氣工程質(zhì)量管理力度。

通過上述,電氣工程的質(zhì)量會受到諸多方面的影響,所以政府部門以及施工企業(yè)都應(yīng)該對其加以重視,意識到電氣工程的重要性,必須要從設(shè)計、施工、管理、驗收等各個角度進行嚴格管理,從而保證電氣工程的質(zhì)量。下文主要針對上述采取了相應(yīng)解決措施,以供參考。

首先,電氣工程的建設(shè)團隊應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)技能和素質(zhì)。對電氣工程建設(shè)隊伍的成員進行嚴格的篩選,并進行系統(tǒng)的專業(yè)技能培訓(xùn)和考核,加強對建設(shè)隊伍的知識培訓(xùn),鼓勵技術(shù)人員學(xué)習(xí)和鍛煉自身專業(yè)技能、提升自身綜合素養(yǎng),培養(yǎng)和塑造一支具備扎實的專業(yè)技能、熟練的操作能力、良好的綜合素養(yǎng)的專業(yè)工程建設(shè)隊伍,提升電氣工程建設(shè)的軟實力。

電氣工程實際進行過程中,企業(yè)和相關(guān)部門應(yīng)嚴格管理工程中的建材,建材是工程的基礎(chǔ),是工程質(zhì)量的根本保證,必須在工程中嚴格把好材料關(guān)。工程所用材料必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)的、經(jīng)過權(quán)威部門鑒定的、有正規(guī)的質(zhì)量證書和出廠證明的正品材料;應(yīng)對工程所用原料進行嚴格的日常管理,防水、防火、防潮,定期進行質(zhì)量檢查,并做好管理記錄;在材料進入施工現(xiàn)場前應(yīng)進行嚴格的檢查,杜絕殘次品進入施工現(xiàn)場,從根源上保證電氣工程的質(zhì)量。

2.電氣工程自動化問題及對策

電氣自動化有更高效的工作效率和經(jīng)濟效益,工作的可靠性及環(huán)境條件都得到了顯著的提升。電氣自動化是企業(yè)在市場競爭中獲勝的一項有力的支持。目前的電氣自動化正處在飛速進步的階段,在發(fā)展中仍存在一些問題需要改進。

2.1電氣工程自動化的問題分析

2.1.1電氣自動化系統(tǒng)集成性不強

電氣自動化系統(tǒng)集成是電氣自動化系統(tǒng)功能提升的必經(jīng)之路,我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次,多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷,不能充分發(fā)揮電氣自動化的功能和作用。

2.1.2電氣自動化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一

電氣自動化的發(fā)展方向是建立高效、快捷的電氣工程及自動化系統(tǒng),但目前很多企業(yè)自身網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不盡相同,使得依托于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展的電氣工程自動化的發(fā)展受到了阻礙。另外不同企業(yè)和商家在軟、硬件產(chǎn)品交換過程中,因為程序接口的不一致,影響企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的傳輸交流,進而阻礙了企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的共享,使電氣工程及自動化系統(tǒng)在實際運行中無法發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)。

2.2電氣工程自動化問題的應(yīng)對措施

電氣工程自動化的改進主要從科技、信息和開放度三個方面開展。

(1)科技化是指電氣自動化的發(fā)展應(yīng)當出現(xiàn)實用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。

本著自主創(chuàng)新的思想,以節(jié)能降耗為切入點,積極推廣應(yīng)用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝,在材料的使用,技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新,采用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化技術(shù)等高新技術(shù),研發(fā)新產(chǎn)品。

(2)信息化則是指信息技術(shù)在電氣自動化的地位應(yīng)更加突出。電力設(shè)備的設(shè)計、制造和運行中廣泛應(yīng)用的計算機優(yōu)化與仿真技術(shù),人工智能分析的廣泛應(yīng)用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)在電氣自動化中起到的重要作用。

(3)開放化則是要與外界建立一個接口,實現(xiàn)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接。計算網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)信息實時交換和共享的重要基礎(chǔ)設(shè)施,也是實現(xiàn)管理、決策、設(shè)計、控制和制造一體化的關(guān)鍵,它已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上,是電力系統(tǒng)信息管理、遠動技術(shù)、調(diào)度自動化等方面的核心。

3.結(jié)束語

隨著社會智能化發(fā)展和信息技術(shù)水平的不斷提升,電氣工程及其自動化得到迅猛發(fā)展,相應(yīng)技術(shù)更新速度越來越快,對社會工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的影響也越來越大,企業(yè)和部門應(yīng)抓住機遇,強化隊伍專業(yè)技能,引進和吸收新技術(shù),發(fā)展和完善電氣工程及其自動化,實現(xiàn)系統(tǒng)綜合處理能力的提升和管控一體化。

【參考文獻】

第7篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞:軟件操作;提示信息;操作結(jié)果

中圖分類號:G64文獻標識碼:A

引言

我國在電算化會計應(yīng)用過程中,大都采用通用的商品化會計軟件,所以在電算化會計的實踐教學(xué)過程中,是以商品化會計軟件為基礎(chǔ)的。而在實踐教學(xué)過程中,學(xué)生經(jīng)常會遇到大量的問題。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,對實踐教學(xué)過程中易出現(xiàn)的問題進行總結(jié)和分析。

一、重視控制參數(shù),提高對提示信息的理解力

在電算化會計實踐教學(xué)過程中,在業(yè)務(wù)處理之前,需要對建立的學(xué)習(xí)賬套基本參數(shù)進行設(shè)定。在賬務(wù)處理前需要決定是否要進行制單序時控制、支票控制、可以使用應(yīng)收受控科目、現(xiàn)金流量科目必錄現(xiàn)金流量項目等信息。在講解這些信息時,也給學(xué)生詳細介紹過這些信息設(shè)置的后果,但由于正常操作情況下這些信息是不起任何作用的,就常常被學(xué)生所忽視,而碰到這些控制信息起作用,正在進行的工作無法完成時,不能正確處理這些問題。

實踐課時,有學(xué)生舉手,“老師,你看,我憑證上所有的內(nèi)容都填寫正確,但是憑證就是保存不了,怎么辦?”看學(xué)生的電腦界面,確實這張憑證的填寫符合憑證輸入的所有條件,但為什么保存不了呢?這時,可讓學(xué)生再保存一次,這時系統(tǒng)就會再次出現(xiàn)錯誤提示信息:“日期不序時,上張憑證1月23日”。這時學(xué)生看也不看,就直接確定,等待老師的回答。這時就要給學(xué)生指出提示信息,讓學(xué)生認真去看提示信息,理解提示信息包含的意義。這句提示信息包含了三個含義:一是在本套賬中選擇了制單序時控制;二是這類憑證的上一張憑證已經(jīng)處理到了23日;三是本張憑證填寫的日期是20日。根據(jù)序時控制(按時間的先后順序處理業(yè)務(wù),即1日業(yè)務(wù)處理完,再處理2日業(yè)務(wù),2日業(yè)務(wù)已經(jīng)處理,時間已到2日,就不能再處理2日以前的業(yè)務(wù))的要求,那么就不能再處理23日以前的憑證,所以系統(tǒng)不能保存這樣的憑證。

遇到這樣的問題,就應(yīng)著重強調(diào)提示控制參數(shù)的重要性,提醒學(xué)會查看提示信息,并理解提示信息的含義,得出相應(yīng)的解決方案。具體可通過以下三種方法來實現(xiàn):一是可以修改本張憑證的填制時間;二是可以修改上張憑證的日期,查看上張憑證的日期是否錯誤,如果上張憑證有誤,就直接修改上張憑證;三是可以修改控制參數(shù),去掉制單序時控制的選擇,沒有序時控制,憑證填寫日期只要合法即可,這張憑證就可直接保存。

二、分清角色,學(xué)會查看操作結(jié)果

在會計工作過程中,為了保證會計信息的正確性,采用了多人員、多環(huán)節(jié)的監(jiān)督制度。在整個教學(xué)過程,學(xué)生需要扮演多重角色來完成不同的工作。這就要求在處理賬套信息前,先進行財務(wù)分工,完成不同的角色定義,在處理不同的工作時要由相應(yīng)的角色來完成不同的工作。

在實踐課程中,日常業(yè)務(wù)處理實踐流程如下:憑證輸入-保存-審核(電算化后,審核依然是一個人工完成的過程,在系統(tǒng)內(nèi)僅表現(xiàn)為最后一個環(huán)節(jié),即審核正確后直接簽字。實踐教學(xué)過程為了節(jié)省時間,只執(zhí)行簽字)-記賬-查看賬簿數(shù)據(jù)。這一流程至少需要兩個角色來完成,輸入及審核人員。但是,一部分同學(xué)在處理業(yè)務(wù)時嫌煩,不愿意更換操作員,既然賬套主管有全部的處理權(quán)限,就想以賬套主管的身份完成所有的工作,最后查詢實驗結(jié)果時發(fā)生錯誤,賬簿上沒有本期發(fā)生數(shù)據(jù),期末數(shù)據(jù)與期初數(shù)相同。因為在賬務(wù)處理過程中要求,制單人與審核人不能為同一人,在填完憑證后,對憑證進行審核時,需要用有審核權(quán)的另一人來執(zhí)行此項工作,學(xué)生用賬套主管操作,做完憑證后立即進行審核,軟件提示信息說明審核成功有幾張,但是并沒有引起學(xué)生重視,認為自己已經(jīng)審核,直接記賬,也不看記賬是否成功,因為審核與記賬這兩項功能都是由計算機內(nèi)部完成,不會直接看到操作結(jié)果,從而直接導(dǎo)致實驗結(jié)果錯誤。

在本例中要讓學(xué)生學(xué)會查看操作結(jié)果,雖然點擊過審核,但審核成功的標志是審核人在每張憑證上簽上自己的名字,記賬成功的標志是查看未記賬憑證張數(shù)為零。只有讓學(xué)生明白這樣的操作會產(chǎn)生什么樣的操作結(jié)果,才能保證會計軟件操作的正確性。

三、區(qū)分單據(jù),明確各系統(tǒng)之間的關(guān)系

在會計信息系統(tǒng)內(nèi),將購銷存作為一個特殊的部分獨立處理,稱為供應(yīng)鏈或業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在這些處理系統(tǒng)內(nèi),需要填寫一些原始的會計憑證(單據(jù)),如銷售發(fā)票、采購發(fā)票、入庫單、領(lǐng)料單等。這些單據(jù)都應(yīng)在相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)填寫,如銷售發(fā)票應(yīng)在銷售系統(tǒng)內(nèi)填寫,采購發(fā)票在采購系統(tǒng)內(nèi)填寫、入庫單與領(lǐng)料單應(yīng)在庫存管理系統(tǒng)內(nèi)填寫等。

這些業(yè)務(wù)單據(jù)生成后會與賬務(wù)系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,如銷售業(yè)務(wù)發(fā)生后,除了在銷售系統(tǒng)填寫相應(yīng)的銷售發(fā)票,如果款項尚未收到,則需要在應(yīng)收款管理系統(tǒng)內(nèi)確認這筆應(yīng)收款,在收回這筆款項時,應(yīng)填寫相應(yīng)的收款單。如果單位并沒有啟用銷售系統(tǒng),只啟用了應(yīng)收款管理系統(tǒng)時,那么銷售發(fā)票就要求在應(yīng)收款系統(tǒng)內(nèi)填寫;但是,有的單位既啟用了銷售系統(tǒng)、又啟用了應(yīng)收款管理系統(tǒng)時,那么銷售發(fā)票就要求在銷售系統(tǒng)內(nèi)填寫,這樣一部分同學(xué)就容易出現(xiàn)概念不清,對業(yè)務(wù)流程發(fā)生較大的混亂,老師就應(yīng)加強對業(yè)務(wù)流程的講解,讓學(xué)生明確業(yè)務(wù)之間的關(guān)系。

四、了解業(yè)務(wù)內(nèi)容,強調(diào)期末業(yè)務(wù)之間的前后關(guān)聯(lián)性

在會計信息系統(tǒng)內(nèi),每個會計期末都需要處理大量的經(jīng)濟業(yè)務(wù),稱為期末業(yè)務(wù)。這些經(jīng)濟業(yè)務(wù)平常不能處理,只能在期末進行,如期末費用的分攤、相關(guān)費用的計提,成本的結(jié)轉(zhuǎn)、稅費的計算以及期間損益的結(jié)轉(zhuǎn)等業(yè)務(wù)。

在處理這些經(jīng)濟業(yè)務(wù)時,大多商品化會計軟件都提供了期末自定義轉(zhuǎn)賬功能以及部分專門結(jié)轉(zhuǎn)功能(如期末結(jié)轉(zhuǎn)匯兌損益以及期間損益的結(jié)轉(zhuǎn)等),這些業(yè)務(wù)不但依賴本期的日常業(yè)務(wù),它們之間也存在關(guān)系,如只有把稅費處理完,才能完成期間損益的結(jié)轉(zhuǎn),有的同學(xué)嫌麻煩,做完一筆業(yè)務(wù),就要換人審核,再處理下一筆業(yè)務(wù),再審核、再處理,還不如干脆直接一次生成,再一次性審核,完全不考慮業(yè)務(wù)之間的銜接關(guān)系,導(dǎo)致期間損益類賬戶期末有余額,甚至一部分賬面發(fā)生錯誤。這時就要強調(diào)業(yè)務(wù)的銜接關(guān)系,要讓學(xué)生學(xué)會區(qū)分,如果這筆經(jīng)濟業(yè)務(wù)涉及的會計科目在以后的經(jīng)濟業(yè)務(wù)中再次出現(xiàn),就必須審核后再處理下面的經(jīng)濟業(yè)務(wù)。

五、確認數(shù)據(jù)源,理解報表公式的真實含義

會計報表的手工編制是一項工作量比較大的工作,但在會計工作信息化以后,變得比較簡單,不需要手工計算數(shù)據(jù),只要利用會計軟件提供的函數(shù),告訴計算機在哪兒取什么數(shù)就可以,這就是公式定義。作為初學(xué)者,商品化會計軟件大都提供了一些模板,可以借用這些模板來加深對于報表公式的理解,但不要照搬使用。在報表公式定義時,要理解公式有一定靈活性,公式是根據(jù)單位經(jīng)濟業(yè)務(wù)的不同來定義的,要側(cè)重理解函數(shù)的每個參數(shù)的真實涵義,正確定義公式。

如對于期末取數(shù)函數(shù)中借貸方向參數(shù)的理解與應(yīng)用,借貸方向參數(shù)在使用時有三種選擇,一是取借,二是取貸,三是取默認的方向。其中,前兩種取數(shù)都比較好理解,但是第三種取默認的方向,那方向到底是借還是貸呀,方向的借貸在于建立科目時定義的科目余額方向,如果定義為借,則取借,否則反之。那如果定義科目時為借,和在定義公式是參數(shù)直接取借是不同的,如果這個科目所有的明細科目余額方向一致,則結(jié)果一樣,反之,如果這個科目的明細科目中余額有借有貸,則結(jié)果不相同。在資產(chǎn)負債表中“應(yīng)收賬款(科目定義時余額方向選擇為借)”項目公式的定義:應(yīng)收賬款如果明細賬中貸方余額的話,表示預(yù)收款,不能在這里反映,所以定義公式是一定要指明只取其中的借,而不能取默認余額。

六、結(jié)束語

在電算化會計實踐性教學(xué)過程中,一定不要忽視理論教學(xué)的重要性,要結(jié)合自己所學(xué)的會計知識,靈活使用。不要讓學(xué)生有“我只要按照實驗教程上的實驗步驟,做出實驗結(jié)果,就是我會使用會計軟件”這樣的想法,一定要讓學(xué)生擁有融會貫通,善于思考、總結(jié),熟練使用會計軟件的操作能力。

(作者單位:陜西財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

主要參考文獻:

第8篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

[關(guān)鍵詞]電工基礎(chǔ);教學(xué)設(shè)備;考核評分標準

電工基礎(chǔ)是一門科學(xué)技術(shù),包括了電力生產(chǎn)和電工制造兩個工業(yè)生產(chǎn)體系中的相關(guān)知識,作為電工專業(yè)的基礎(chǔ)課程知識,電工基礎(chǔ)中包括了安全用電、數(shù)字電路、自動控制系統(tǒng)等多項知識。只有在電工基礎(chǔ)的課程中熟練掌握必備知識,扎實理論,才能在未來的學(xué)習(xí)和就業(yè)生活中靈活運用,提升自身的能力,為保障國家電力系統(tǒng)運行的隊伍中添加力量。

一、電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

電工基礎(chǔ)課程是各高校大多數(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,對學(xué)生發(fā)展有重要影響,具有實踐性以及理論性較強的特點。傳統(tǒng)的電子基礎(chǔ)教學(xué)模式存在實踐教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系不緊密的問題,通常采用的教學(xué)方式是在將教材中的理論知識集中講解后,再安排實踐課程的學(xué)習(xí),這樣的教學(xué)模式不能保證學(xué)生將理論知識及時應(yīng)用到實踐中,從而導(dǎo)致理論知識與實踐分離,不利于學(xué)生理論知識的掌握以及實踐水平的提高。因此,目前各高校將電子基礎(chǔ)教學(xué)模式的改革作為教學(xué)研究的重要內(nèi)容,學(xué)校根據(jù)以往電子基礎(chǔ)課程設(shè)置中存在的弊端,在教學(xué)模式改革后,將實驗課程與理論課程安排在一起,實現(xiàn)兩者的有效結(jié)合,促使學(xué)生能在學(xué)習(xí)理論知識的同時,進行實踐教學(xué),有效發(fā)揮了理論知識對實踐活動的指導(dǎo)作用。同時,教師要求學(xué)生在進行實驗過程中,從實驗操作中學(xué)習(xí)理論知識,從而實現(xiàn)理論知識的補充。電子基礎(chǔ)教學(xué)中理實一體化法是隨著教育改革逐漸形成的一種教學(xué)方法,強調(diào)學(xué)生是課堂的主體,并且根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求制訂具體的教學(xué)目標以及教學(xué)方案,是目前教育改革所鼓勵的一種教學(xué)方法。

二、電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化的教學(xué)方法

(一)明確實訓(xùn)重點內(nèi)容

電工基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容大部分是關(guān)于電專業(yè)的基礎(chǔ)課程,加強電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化,就要對電工專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容進行明確的規(guī)劃,在實訓(xùn)過程中明確實訓(xùn)的具體內(nèi)容,才能為后期的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ),才能實現(xiàn)職業(yè)教育,這同時也是電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化的根本目標,因此,在實訓(xùn)過程中明確科目類別和重點學(xué)習(xí)方向,從根本上實現(xiàn)電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化。比如,某職業(yè)學(xué)校綜合考慮了該專業(yè)學(xué)生的電學(xué)基礎(chǔ)以及教學(xué)內(nèi)容后將電力系統(tǒng)和電力營銷計量作為重點內(nèi)容,針對電力系統(tǒng)中的電力網(wǎng)參數(shù)及電路相關(guān)知識和電力系統(tǒng)振蕩等內(nèi)容原理要求學(xué)生重點掌握,并且合理開展關(guān)于電力系統(tǒng)的相關(guān)實訓(xùn)內(nèi)容。此外在電力營銷計量中,作為電工基礎(chǔ)教學(xué)中最為重要的內(nèi)容之一,在開展相關(guān)實訓(xùn)內(nèi)容時,教師應(yīng)該重點講解計量知識,并且基于學(xué)生對計量知識的掌握情況,進行模擬模塊試驗,才能進一步開展電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化。只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ),夯實電工基礎(chǔ)中的重點內(nèi)容,才能在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中達到學(xué)以致用,才是教育教學(xué)開展的根本目的。

(二)合理利用相關(guān)軟件

教學(xué)設(shè)備是一體化教學(xué)中的主要工具,將相關(guān)軟件和教學(xué)設(shè)備融入電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化中,能提升學(xué)生的理解能力。隨著時代的發(fā)展,國家的信息和機械也在不斷地發(fā)展進步,電工專業(yè)的學(xué)生需要極高的動手實踐能力,只有通過不斷的手動試驗,才能幫助學(xué)生培養(yǎng)出創(chuàng)新發(fā)展的能力,增加學(xué)生進入社會就業(yè)的砝碼,幫助學(xué)生取得未來更好的就業(yè)機會。因此,電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化的過程中全面引入仿真工具軟件,通過對單片機和其他器件的仿真系統(tǒng),讓學(xué)生能進行清晰、明確的器件試驗,進而結(jié)合實驗,讓學(xué)生對整體的實驗過程留下深刻的印象。這種手動實驗的過程,能從根本上提高學(xué)生對相關(guān)知識的理解能力。比如,某校在教學(xué)課堂中引入了一種仿真的交互環(huán)境軟件,讓學(xué)生更直觀地近距離觀察電氣系統(tǒng),教師可以通過這款軟件進行一些實訓(xùn)室無法演示的實訓(xùn)內(nèi)容,通過這種實驗內(nèi)容,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(三)制訂考核評分標準

除了上述兩種教學(xué)方法之外,還可以通過制訂科學(xué)合理的考核評分標準,優(yōu)化電工教學(xué)一體化教學(xué)方法,提高教學(xué)有效性。例如,我國某地區(qū)職業(yè)技能院校在進行電工基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)中就制訂相關(guān)考核標準,提高學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的能力,培養(yǎng)學(xué)生的自我管理意識。針對完成電工基礎(chǔ)一體化課程的學(xué)生,該校教師通過制訂的一系列考核標準,對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行檢驗。教師通過理論測試和實驗考核兩種方式,全面考查學(xué)生對電工基礎(chǔ)教學(xué)方面知識和技能的掌握情況。該校教師尤其注重實驗考核方式,運用模擬實驗操作的方式,對學(xué)生的動手能力進行測驗,擺脫了傳統(tǒng)實驗報考考核方式中學(xué)生抄襲嚴重的現(xiàn)象,同時還豐富了學(xué)生實際操作經(jīng)驗,優(yōu)化了學(xué)生的動手操作能力。此外,該校還引入了平時成績和實驗成績相結(jié)合的方式,提高學(xué)生對平時課堂教學(xué)階段的重視程度。平時實驗操作成績占實驗總成績的40%,期中實驗和期末實驗分別占30%。根據(jù)每個學(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度和期末的學(xué)習(xí)成績綜合考量學(xué)生對電工基礎(chǔ)課程的掌握情況。綜上所述,實現(xiàn)電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化,是一個將教學(xué)過程和培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力相互融合為一個整體的過程,通過全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)理論和專業(yè)實踐能力,讓學(xué)生對電工基礎(chǔ)教學(xué)有全面的了解。職業(yè)學(xué)校除了要制訂明確的教學(xué)計劃外,還應(yīng)該全面引入相關(guān)的軟件,加強學(xué)校的教學(xué)能力,并且不斷深化電工基礎(chǔ)教學(xué)一體化。通過加強一體化化教學(xué)方法的進一步研究,提高學(xué)校的教學(xué)能力,為國家培養(yǎng)全能型電力人才。

參考文獻:

[1]耿婧.電工基礎(chǔ)教學(xué)方法的探討[J].陰山學(xué)刊(自然科學(xué)版),2016,30(1):115-117.

第9篇:機電一體化基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞:傳感器技術(shù) 機電一體化 自動化產(chǎn)品

傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中主要技術(shù)之一,在國民經(jīng)濟建設(shè)中占據(jù)有極其重要的地位,它以其技術(shù)含量高、經(jīng)濟效益好、滲透能力強、市場前景廣等特點為世人矚目。

1 傳感器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展

傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置,主要用于檢測機電一體化系統(tǒng)自身與操作對象、作業(yè)環(huán)境的狀態(tài),為有效地控制機電一體化系統(tǒng)的運作提供必須的相關(guān)信息。21世紀人類將全面進入信息電子化時代,隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展,電子信息種類的日益繁多,信息傳遞的速度日益加快,信息處理能力日益增強,相應(yīng)的信息采集――傳感技術(shù)也將日益發(fā)展,進而傳感器也將無所不在。

從20世紀80年代起,逐步在世界范圍內(nèi)掀起了一股“傳感器熱”,各先進工業(yè)國都極為重視傳感技術(shù)和傳感器的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。傳感技術(shù)已經(jīng)成為重要的現(xiàn)代科技領(lǐng)域,而傳感器及其系統(tǒng)的生產(chǎn)已成為重要的新興行業(yè)。現(xiàn)在,全世界傳感器市場的銷售總額已超過200億美元,并以80%的年增長率繼續(xù)發(fā)展,其產(chǎn)品品種已經(jīng)突破2萬種。它們被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵、能源、交通、機械制造、通信、化工、汽車、家電、金融、商業(yè)和農(nóng)業(yè)等行業(yè)。我國在“八五”期間已把傳感器的技術(shù)列入了國家重點攻關(guān)計劃及中長期科技發(fā)展重點新技術(shù)之一,在本世紀已跨入高速發(fā)展時期,并不失時機地開發(fā)新產(chǎn)品,使之成為國民經(jīng)濟新的增長點。

2 傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳感器是左右機電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)發(fā)展的重要技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于各種自動化產(chǎn)品之中:

2.1 機器人用傳感器

工業(yè)機器人之所以能夠準確操作,是因為它能夠通過各種傳感器來準確感知自身、操作對象及作業(yè)環(huán)境的狀態(tài),包括:其自身狀態(tài)信息的獲取通過內(nèi)部傳感器(位置、位移、速度、加速度等)來完成,操作對象與外部環(huán)境的感知通過外部傳感器來實現(xiàn),這個過程非常重要,足以為機器人控制提供反饋信息。

通常微動開關(guān)、光電開關(guān)、電渦流等傳感器安裝在機器人的每個關(guān)節(jié)上進行零位和極限位置的檢測,前者保證機器人的重復(fù)定位精度和軌跡精度,后者則起保護機器人和安全動作的作用。

位移傳感器一般也都安裝在機器人的各關(guān)節(jié)上,用于檢測機器人各關(guān)節(jié)的位移量,作為位置控制信息。

速度、加速度傳感器用來實現(xiàn)機器人各關(guān)節(jié)的速度閉環(huán)控制和加速度控制。

觸覺傳感器裝設(shè)在機器人腕、手爪等部位,通過觸覺確認對象的位置從而修正手爪的位置以便能準確地抓住對象物。

2.2 機械加工過程的傳感檢測技術(shù)

(1)切削過程和機床運行過程的傳感技術(shù)。切削過程傳感檢測的目的在于優(yōu)化切削過程的生產(chǎn)率、制造成本或(金屬)材料的切除率等。切削過程傳感檢測的目標有切削過程的切削力及其變化、切削過程顫震、刀具與工件的接觸和切削時切屑的狀態(tài)及切削過程辨識等,而最重要的傳感參數(shù)有切削力、切削過程振動、切削過程聲發(fā)射、切削過程電機的功率等。對于機床的運行來講,主要的傳感檢測目標有驅(qū)動系統(tǒng)、軸承與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度的監(jiān)測與控制及安全性等,其傳感參數(shù)有機床的故障停機時間、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、機床狀態(tài)與冷卻液的流量等。

(2)工件的過程傳感。與刀具和機床的過程監(jiān)視技術(shù)相比,工件的過程監(jiān)視是研究和應(yīng)用最早、最多的。它們多數(shù)以工件加工質(zhì)量控制為目標。20世紀80年代以來,工件識別和工件安裝位姿監(jiān)視要求也提到日程上來。粗略地講,工序識別是為辨識所執(zhí)行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件識別是辨識送入機床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同時還要求辨識工件安裝的位姿是否是工藝規(guī)程要求的位姿。此外,還可以利用工件識別和工件安裝監(jiān)視傳感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。與工件的過程監(jiān)視密切相關(guān)的另一類監(jiān)視是工藝過程監(jiān)視,如加工表面粗糙度,表面特性質(zhì)量,尺寸、形狀與位置精度的實時監(jiān)視或在機監(jiān)視。由于它們與加工過程質(zhì)量、提高成品率和生產(chǎn)率、降低加工成本、縮短交貨期密切相關(guān),正在日益受到重視。完成這些識別與監(jiān)視將采用或開發(fā)許多傳感器,如基于TV或CCD的機器視覺傳感器、激光表面粗糙度傳感系統(tǒng)等。

(3)刀具(砂輪的檢測傳感。切削與磨削過程是重要的材料切除過程。刀具與砂輪磨損到一定限度(按磨鈍標準判定)或出現(xiàn)破損(破損、崩刃、燒傷、塑變或卷刀的總稱),使它們失去切(磨削能力或無法保證加工精度和加工表面完整性時,稱為刀具/砂輪失效。工業(yè)統(tǒng)計證明,刀具失效是引起機床故障停機的首要因素,由其引起的停機時間占NC類機床的總停機時間的1/5~1/3。此外,它還可能引發(fā)設(shè)備或人身安全事故,甚至是重大事故。因此,現(xiàn)代制造領(lǐng)域?qū)Φ毒吲c砂輪的失效監(jiān)視的研究開發(fā)由來已久。

2.3 汽車自動控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)

隨著傳感器技術(shù)和其它新技術(shù)的應(yīng)用,現(xiàn)代化汽車工業(yè)進入了一個全新的時期。汽車的機電一體化要求用自動控制系統(tǒng)取代純機械式控制部件,這不僅僅是體現(xiàn)在發(fā)動機上,為了更全面地改善汽車性能,增加人性化服務(wù)功能,降低油耗,減少排氣污染,提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性,先進的檢測和控制技術(shù)已經(jīng)擴大到了汽車全身。在其所有重點控制系統(tǒng)中,必不可少地使用了曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器等各種傳感器。

3 我國傳感器技術(shù)發(fā)展的若干問題及發(fā)展方向

傳感器技術(shù)是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是機電一體化系統(tǒng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一,其水平高低在很大程度上影響和決定著系統(tǒng)的功能;其水平越高,系統(tǒng)的自動化程度就越高。在一套完整的機電一體化系統(tǒng)中,如果不能利用傳感檢測技術(shù)對被控對象的各項參數(shù)進行及時準確地檢測出并轉(zhuǎn)換成易于傳送和處理的信號,我們所需要的用于系統(tǒng)控制的信息就無法獲得,進而使整個系統(tǒng)就無法正常有效的工作。

我國傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué),始于20世紀80年代,與國外先進技術(shù)相比,我們還有較大差距,主要表現(xiàn)在:(1)先進的計算、模擬和設(shè)計方法;(2)先進的微機械加工技術(shù)與設(shè)備;(3)先進的封裝技術(shù)與設(shè)備;(4)可靠性技術(shù)研究等方面。因此,必須加強技術(shù)研究和引進先進設(shè)備,以提高整體水平。傳感器技術(shù)今后的發(fā)展方向可有以下幾個方面:

3.1 加速開發(fā)新型敏感材料:通過微電子、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各種學(xué)科,各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先進傳感器。

3.2 向高精度發(fā)展:研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動化的可靠性。

3.3 向微型化發(fā)展:通過發(fā)展新的材料及加工技術(shù)實現(xiàn)傳感器微型化將是近十年研究的熱點。

3.4 向微功耗及無源化發(fā)展:傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化,工作時離不開電源,開發(fā)微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向。

3.5 向智能化數(shù)字化發(fā)展:隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能,其輸出不再是一個單一的模擬信號(如0~10mV),而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號,有點甚至帶有控制功能,即智能傳感器。

參考文獻