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工程项目机电一体化中的接口技术是什么? 信号,系统,输出

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回答人:44066049 - 泥土工 2级 - 提交时间:2015/3/2 7:47:00  举报
一、机电接口
  由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调解、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: 
  (1)行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平,而控制设备则不一定,因此务必进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; 
  (2)抗滋扰断绝。为防备滋扰信号的串入,可以使用光电耦合器、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断绝; 
  (3)进行A/D或D/A转换。当被控东西的检测和控制信号为模拟量时,务必在微机系统和被控东西之间设置A/D和D/A转换电路,以包管微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 
  1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反应被控东西运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控东西进行控制,务必获得反应系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要到达获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 
  2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算孕育产生控制信号,到达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。任务是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,到达控制东西的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几局部组成。 
  3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的配合特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 
  (1)输入通道接口。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。这些信号实质是一种电平不同的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(DI)。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变更以及过程噪声断绝等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平断绝与转换电路和地点译码电路等组成。 
  (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号通报给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(DO)。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部大众地断绝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、驱动器和输出口地点译码电路等组成。 
  二、人机接口
  人机接口是操纵者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。凭据信息的通报偏向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操纵者显示系统的种种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操纵者通过输入接口向机电系统输入种种控制命令,干涉系统的运行状态,以实现所要求的效用。 
  1、输入接口。 
  (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中多见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,接纳拨盘较为方便,这种方法具有保存性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘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。 
  (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 
  1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ASCII码或二进制码); 
  2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘步骤来实现。前者使用方便,但结构纷乱,本钱高;后者电路简单,便于设计。 
  2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(LED)是典范的输出设备,由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平崎岖来控制发光二极管是否点亮而显示差别字形的。点阵式LED显示器一般用来显示纷乱标记、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 

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