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微电子传感技术在机械自动控制的应用

​王文江

郑州第六大街电子科技有限公司,河南郑州,450000

摘要: 延迟是一个非常严重的问题,信号传输的误差是由于延迟引起的,面对机械设备逐渐向自动控制发展过程中遇到的信号延迟问题,微电子传感器在信号延迟的控制中起到了很好的作用。微电子信号传感技术在机械设备智能控制中的应用是一种新的应用技术。该技术以外部信号为控制目标,利用多小波信号对微电子传感器信号进行变换。本文主要针对该项技术进行探讨。
关键词: 微电子;传感信号;机械设备;信号转换
DOI:10.12721/ccn.2025.157312
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1 光纤传感技术的分类

根据外部调制光的特征参数的变化,光纤传感技术可以分为五种类型:光波长调制,光频率调制,光相位调制,光强度调制和光偏振调制。光波长调制:基本原理是使用外部量(测量值)更改光纤中的光波长,然后通过测量光纤中光的波长变化来测量外部量。当前,光学波长调制的主要方法是光学频率选择和滤波。光频率调制:使用外部光量(测量)来调制通过光纤的光波的频率,通过测量光纤中光的频率变化来测量外部光量。当前,光频率调制技术主要是通过利用多普勒效应来实现的。光学相位调制:使用外部量(测量值)改变光纤中的光相位,检测相变并测量外部量称为光学相位调制。由于光波的相位取决于光传播的物理长度,传播介质的折射率及其分布,因此只要改变上述参数,就可以改变光波的相位以实现相位调制。光增强系统:由于外部量(测量值)的干扰,光纤中的光强度发生变化,然后通过测量输出光强度的变化来测量外部量。光的偏振调制:外部量(测量值)用于规则地偏转(旋转)光纤中光波的偏振平面或生成恒定量的双折射。这改变了光的偏振特性。通过检测光的偏振态的变化,可以检测要测量的外部光。

2微电子传感技术在设备中的应用

2.1微电子技术在机械设备中检测装置的作用

在机械位置检测中,微电子技术主要作用于设备与检测组件之间的位移,然后将其反馈给数值控制器的比较器,将位移与原始命令输入进行比较,并使用比较结果。目的是达到一定程度控制零件的目的。整个过程是检测一个半闭环系统。这种半闭环系统具有高精度,高速度和出色的动态特性,已广泛用于某些精密机器中。

2.2超小型电子传感技术在机械设备伺服系统中的作用

伺服系统,也称为伺服系统,用于跟踪或复制特定的操作。在当今社会,高精度机器配备了伺服系统。现代伺服系统正以各种方式从模拟向数字控制转变。这表明伺服系统的未来发展趋势与数字化密切相关。全数字伺服系统具有高动态和价格特性。控制的可靠性大大提高,数字电路的温度漂移小,不受参数的影响,因此在一定程度上提高了数字电路的稳定性。伺服系统由驱动装置和执行装置组成。高性能伺服系统还配有检测器,该检测器输出实际的执行状态。数控机床伺服系统的功能是从机械设备接收命令,驱动相关配置以执行相关命令,提高命令执行效率。目前,永磁交流伺服电机的发展非常迅速,特别是在将方波控制转换为正弦控制后,提高了系统的稳定性。速度范围广。伺服系统采用微处理器控制,这明显提高了双向传输信息的能力,并允许随时更改控制参数。改进了伺服系统的信息存储,诊断和监视功能,使伺服系统更加智能。

3 微电子机械系统在设备中的优点

3.1 微型特点

与以前的机械设备器件相比,体积以、能耗、重量、谐振频率、惯性等方面都有了很大的进步。

3.2 高程度的集成化

微电子机械设备可以在不影响其高性能精度和稳定性的前提下,集成不同灵敏度和不同制动功能,集成多个不同功能的传感器,形成一个传感器阵列,从而形成一个复杂的传感器系统。

3.3材料特性

硅是微电子机械设备中的主要器件材料。硅具有密度高、硬度高、导电性好等优点。这些优点决定了设备的性能。

3.4综合

微电子技术涉及多个学科,学科综合性强。可以说,前沿学科和技术比较集中,在社会高端产业有很多应用,如航空航天、军事、医疗等领域,都是跨学科、综合性的应用。

4机械设备微电子控制技术的具体控制过程

机械设备由电气零件和机械设备组成,机械设备分为检测单元,执行单元,机械单元和控制单元。下面主要从微电子技术的作用来分析作用。

4.1检测器。该部分主要用于完成外部信息的收集,并且外部信号可以分为输入和输出两部分,并且可以进一步分为数字信号和模拟信号。在传感器的情况下,输入信号主要是从工件获得的状态信号。输出信号是主要驱动文档的内部信号。数字信号是指在有限范围内的离散信号,包括数字信号,脉冲信号等。数字信号主要由上升沿和下降沿或高低逻辑频率来描述。模拟信号是一组可变信号。随着输入信号的变化,这是一个不断变化的过程。通常用于可变信号,例如温度传感器,速度传感器。通常,将外部信号收集,滤波,放大,并将不规则的模拟信号转换为数字信号。

4.2控制单元。传感器在控制部分中用作预转换。检测完成后,测量信号将转换为传统仪器信号。传感元件是传感器的敏感元件,可将常规信号转换为发射信号和可测量信号。此时,传感器可以完成温度,速度,位移,压力和其他信号的转换。具有不同功能的传感器完成相应的不同检测信号,并将外部检测信号转换为可识别的信号。

4.3执行部分。执行部分是主要在控制信号下完成的特定动作或功率部分。执行器可分为电动执行器,液压执行器和气动执行器。电动执行是将电能转换为动能,液压执行是将液压转换为动能,而气动执行是将气压转换为动能。该过程的识别是通过超小型电子传感器完成的。

5机械设备中微电子技术的困难和机遇

(1)我们面临的困难。首先,可用于装置中的微电子装置需要许多重复实验。当前,在设计过程中采用去除方法是一个复杂的过程。这对制造商是浪费的,增加了用户的经济成本,并且在制造过程中是不利的。第二,我国目前使用的微电子设备系统的整体包装和外观存在一些问题。而且集成还很遥远。不够。微电子设备需要特定的外部环境以最大化其功能。第三,设计微电子器件需要复杂的设计过程。非常常见的设备的设置也很复杂,设计和功能实现也无法分开。设计和功能的实现也需要大量的能源消耗,某些性能无法完全实现。第四,我国很少有高级工程师无法满足微电子学和机械领域的需求。微电子工业协会。 (2)未来的机会。微电子技术在机械中的应用是跨学科整合的结果。同时,它被广泛用于社会的最前沿。将来,有很大的发展空间,将来它将成为新技术的代表。不论是在国家还是在学术界,机械设备都是一项值得积极发展的技术,因为它可以促进社会和经济增长。

结束语

利用微电子传感器信号实现机械设备的自动控制是一项新的科学技术成果,具有广阔的发展前景。 同时,这个时期也是一个搜索时期,许多技术问题需要改进。 提出了基于超小型电子传感器信号转换的智能机械控制技术。 传感器用作外部目标信号采集设备,电子设备转换并识别微电子传感器信号。 实践证明,这种控制方法可显着提高控制精度和延迟。

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