本研究基于光纖傳感技術(shù)和氣體光譜吸收檢測(cè)技術(shù)，初步研究設(shè)計(jì)了氣態(tài)烴光纖傳感器，提出了裝置設(shè)計(jì)的總思路，建立了相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)模塊。海洋化探烴類檢測(cè)的野外工作需要有相應(yīng)的航次配合，重復(fù)采集樣品幾率很小，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)也就提出了更高要求…。

1基于光纖傳感技術(shù)的氣體吸收檢測(cè)技術(shù)

光纖傳感器是一種把被測(cè)量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的裝置。其原理為：由光發(fā)送器發(fā)出的光經(jīng)源光纖引導(dǎo)至敏感元件。光的某一性質(zhì)受到被測(cè)量的調(diào)制，已調(diào)光經(jīng)接收光纖耦合到光接收器，使光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，最后經(jīng)信號(hào)處理得到所期待的被測(cè)量。本文中使用的為傳光型光纖傳感器1。非對(duì)稱雙原子和多原子分子氣體(如CH4、H20、C2H，、NOz等)在紅外波段均有特征吸收峰，當(dāng)激發(fā)光源覆蓋一個(gè)或多個(gè)氣體吸收線，光通過(guò)氣體時(shí)將發(fā)生衰減：部分光被氣體吸收，一部分光被氣體散射，其衰減符合比爾一朗伯定律¨】：c=爿其中三為傳感長(zhǎng)度；a為摩爾吸收系數(shù)(與溶液濃度無(wú)關(guān)的一個(gè)常數(shù))；Io、I為入射光強(qiáng)和出射光強(qiáng)。此時(shí)如果和己知，那么通過(guò)檢測(cè)J『和厶就可以測(cè)得氣體的濃度[～?；谝陨侠碚?，本研究對(duì)氣態(tài)烴光纖傳感器進(jìn)行了技術(shù)路線的選擇和初步設(shè)計(jì)。

2氣態(tài)烴光纖傳感器的初步設(shè)計(jì)

本研究設(shè)計(jì)的氣態(tài)烴光纖傳感器與其配套裝置，可實(shí)現(xiàn)海洋烴類快速探測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理一體化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺度、不同精度數(shù)據(jù)的綜合解釋和烴類異常的現(xiàn)場(chǎng)圈定。

2．1技術(shù)的總體思路

基于傳感技術(shù)的探究實(shí)驗(yàn)儀器包括數(shù)據(jù)采集器、各種傳感器和計(jì)算機(jī)等。學(xué)生借助數(shù)字化傳感器對(duì)周圍的事物進(jìn)行探究，能獲得豐富的信息，更準(zhǔn)確地感知科學(xué)世界。針對(duì)前面的實(shí)驗(yàn)，用光學(xué)傳感器可以降低實(shí)驗(yàn)的操作難度，并得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而減少了不必要的操作時(shí)間，讓孩子有充分交流與分析論證機(jī)會(huì)。利用聲音傳感器采集不同聲音，借助數(shù)字化探究系統(tǒng)即可得到對(duì)應(yīng)的聲音波形圖像。孩子們能清楚地“看見”每個(gè)聲音，幫助孩子對(duì)聲音的認(rèn)識(shí)從感性層面上升到理性層面。

一、基于傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在教學(xué)實(shí)踐中我利用傳感技術(shù)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫胶芎玫膶?shí)驗(yàn)效果。分析教材、根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的年齡特點(diǎn)合理選擇利用數(shù)字化傳感器材能夠有效提高課堂實(shí)驗(yàn)效果。課堂實(shí)驗(yàn)探究的高效，傳感技術(shù)儀器的有效使用，不僅需要分析教材，合理選材，還需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。只有通過(guò)有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，以學(xué)生為主體性，讓學(xué)生配合教師來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生便于理解，又可增加學(xué)習(xí)興趣，才能使實(shí)驗(yàn)變得簡(jiǎn)單易行，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。以下是四上年級(jí)《運(yùn)動(dòng)起來(lái)會(huì)怎樣》一個(gè)有關(guān)于心率傳感器的實(shí)驗(yàn)。首先，連接手握心率傳感器、界面和計(jì)算機(jī)。其次，啟動(dòng)LoggerPro或LoggerLite軟件，最后，程序?qū)⒆詣?dòng)識(shí)別手握心率傳感器，這樣就可以準(zhǔn)備采集數(shù)據(jù)了。測(cè)量一個(gè)人在激烈活動(dòng)，例如做跳躍運(yùn)動(dòng)前、之間和之后的心率；測(cè)量一個(gè)人在運(yùn)動(dòng)后的心率返回平常心率要多久。讓學(xué)生在探究實(shí)踐的過(guò)程中，注重體驗(yàn)和感悟，又便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受和理解，從而也激發(fā)學(xué)生的興趣。

二、傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)室的組建

為了提高實(shí)驗(yàn)探究效率，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展，創(chuàng)建探究實(shí)驗(yàn)室，合理利用“數(shù)字化”儀器設(shè)備是非常重要的。數(shù)據(jù)采集器和傳感器的配備，主要用于采集并儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并根據(jù)探究需測(cè)定的參數(shù)。通過(guò)政府采購(gòu)，我們采購(gòu)到探究實(shí)驗(yàn)室套材，主要有濕度、音高、音量、光強(qiáng)、pH值、溶解氧濃度、電流、電壓、氧氣含量、二氧化碳含量等傳感器，還可以根據(jù)需求來(lái)自行選擇；同時(shí)，這些儀器的輕巧與便攜還為學(xué)生進(jìn)行戶外探究提供了可能。計(jì)算機(jī)軟件的安裝將傳感器插入計(jì)算機(jī)時(shí)，傳感器可以精確地測(cè)量實(shí)驗(yàn)中獲取的各種數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn)，并進(jìn)行分析處理。

三、傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材在拓展課程中的應(yīng)用

1.光纖傳感器的基本構(gòu)成和組成原理

光纖傳感器主要由光源、光纖與探測(cè)器3部分組成，光源發(fā)出的光耦合進(jìn)光纖，經(jīng)光纖進(jìn)入調(diào)制區(qū)，在調(diào)治區(qū)內(nèi)，外界被測(cè)參數(shù)作用于進(jìn)入調(diào)區(qū)內(nèi)的光信號(hào)，是其光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)過(guò)光纖送入光探測(cè)器而獲得被測(cè)參數(shù)，光纖傳感器中的光纖通常由纖芯、包層、樹脂涂層和塑料護(hù)套組成，纖芯和包層具有不同的折射率，樹脂涂層對(duì)光纖起保護(hù)作用，光纖按材料組成分為玻璃光纖和塑料光纖；按光纖纖芯和包層折射率的分布可分為階躍折射率型光纖和梯度折射率光纖兩種。光纖能夠約束引導(dǎo)光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向向前傳播，具有感測(cè)和傳輸?shù)碾p重功能，是一種非常重要的智能材料。

2.光纖傳感器的類型及特點(diǎn)

光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。

傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時(shí)又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經(jīng)被測(cè)物理量作用而發(fā)生變化的特點(diǎn)，使光波傳導(dǎo)的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調(diào)制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型，偏振態(tài)調(diào)制型和波長(zhǎng)調(diào)制型等幾種。對(duì)于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長(zhǎng)光纖的長(zhǎng)度可以得到很高的靈敏度。

傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經(jīng)過(guò)被測(cè)對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后，通過(guò)在輸出段進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測(cè)量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)治的敏感元件才能組成傳感元件。

摘要：隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)電一體化逐漸成為了發(fā)展的趨勢(shì)，并被廣泛地應(yīng)用在了不同的行業(yè)當(dāng)中。與此同時(shí)，傳感技術(shù)作為機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要支撐技術(shù)也受到了人們的重視和關(guān)注。本文詳細(xì)介紹了機(jī)電一體化的相關(guān)定義，并闡述了機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中傳感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，展望了未來(lái)機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；傳感技術(shù)；電子化時(shí)代

隨著科技的發(fā)展，人類逐漸進(jìn)入了電子信息化時(shí)代，研究數(shù)據(jù)顯示截止到目前，全球的傳感器市場(chǎng)營(yíng)業(yè)額已經(jīng)超過(guò)了200億美元，并且還在持續(xù)增長(zhǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的傳感器種類已經(jīng)超過(guò)了2萬(wàn)種，涉及能源、鋼鐵、交通等不同的行業(yè)。我國(guó)作為傳感器生產(chǎn)和使用的大國(guó)，未來(lái)也是促進(jìn)傳感器技術(shù)發(fā)展的重要組成，所以分析機(jī)電一體系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1傳感器、機(jī)電一體化定義

1）傳感器。傳感器指的是能夠直接對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量、轉(zhuǎn)換輸出量的一種器件，需要按照規(guī)律完成相關(guān)的工作，轉(zhuǎn)換量值既可以是同種類型也可以是不同類型，通俗地來(lái)說(shuō)就好比是人體的感知器官和對(duì)應(yīng)的延伸。2）機(jī)電一體化。機(jī)電一體化即在機(jī)械當(dāng)中引入微觀電子技術(shù)，從而更新系統(tǒng)的主功能、信息功能、動(dòng)力功能以及控制功能，因此，機(jī)電一體化屬于機(jī)械裝置和電子裝置之間實(shí)現(xiàn)融合的中間介質(zhì)。機(jī)電一體化包含微電子、機(jī)械制造、自動(dòng)控制以及人工智能等技術(shù)，其中傳感技術(shù)屬于機(jī)電一體化的基本技術(shù)。傳感技術(shù)在機(jī)電一體化當(dāng)中的應(yīng)用主要是用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)、工作環(huán)境和操作對(duì)象等的狀態(tài)，并對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行起到重要的輔助作用，幫助系統(tǒng)在相對(duì)惡劣的條件下能夠快速、高效地得到信息工作，因此，我們可以認(rèn)為機(jī)電一體化會(huì)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的形成情況產(chǎn)生影響，而傳感技術(shù)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度產(chǎn)生影響。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)信息的需求逐漸增大，對(duì)此需要不斷提升信息處理能力，所以傳感技術(shù)在未來(lái)具有很好的發(fā)展前景。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術(shù)

信息技術(shù)的核心完全改變了整個(gè)時(shí)代的面貌，不管是從生產(chǎn)生活還是各項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域都帶來(lái)了不同的改變，不管是哪種技術(shù)都能夠?yàn)椴煌袠I(yè)、不同領(lǐng)域的生產(chǎn)提供需求，大大提高了效率。但是，需要認(rèn)識(shí)到的是目前越來(lái)越多的技術(shù)被利用都是采用幾種技術(shù)聯(lián)用的方式，未來(lái)的信息技術(shù)的發(fā)展必定是各種技術(shù)聯(lián)用的方式[1]。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)閱我坏募夹g(shù)無(wú)法滿足當(dāng)下人們對(duì)信息水平的要求，因此在這種要求之下建立一個(gè)完善、全面的技術(shù)聯(lián)用的模式就成為了當(dāng)下技術(shù)發(fā)展的必然，通過(guò)將技術(shù)聯(lián)用，其實(shí)也推動(dòng)了整個(gè)時(shí)代的進(jìn)步。特別是目前將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)、通信技術(shù)兩兩結(jié)合聯(lián)用，不僅推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，同時(shí)為新技術(shù)的誕生提供了一定的參考。

（一）計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)的聯(lián)用。從某種程度上而言，傳感技術(shù)作為信息技術(shù)的一部分，是一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。傳感技術(shù)就是利用各種物理量、化學(xué)量以及生物量的傳感器獲取信息，如何評(píng)價(jià)一個(gè)高品質(zhì)的傳感技術(shù)系統(tǒng)，只需要觀察其獲取到的信息量大小以及信息的質(zhì)量。傳感技術(shù)作為吸納帶科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，在受重視程度方面還存在一定的欠缺。特別是與信息技術(shù)的另外兩項(xiàng)技術(shù)相比，傳感技術(shù)的發(fā)展都比較落后。利用傳感技術(shù)制作而成的傳感器是一項(xiàng)十分重要的檢測(cè)裝置，其之所以能夠完成檢測(cè)主要是借助傳感器中的各項(xiàng)敏感元件。將傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)用，能夠?qū)鞲屑夹g(shù)收集到的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的處理，換句話而言就是能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的采集與處理的一體化過(guò)程。具體表現(xiàn)為基于傳感技術(shù)的傳感器針對(duì)不同用戶的不同需求采集以及檢測(cè)到各種信息資源，通過(guò)識(shí)別與處理出用戶需要的資源，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)篩選出來(lái)的信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析與處理，接著存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，用戶可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料進(jìn)行查詢和利用。這樣一來(lái)大大提高了信息的利用率，同時(shí)還能夠提高整個(gè)工作效率，并且在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中也十分的可靠與準(zhǔn)確[2]。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的聯(lián)用。通信技術(shù)的利用就是為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)信息的交流。在整個(gè)社會(huì)中，各種有形的信息與無(wú)形的信息之間的交流都在影響著人們的生產(chǎn)生活，如果出現(xiàn)信息交流中斷的問(wèn)題很有可能影響人們正常的生產(chǎn)生活。在科學(xué)技術(shù)并沒(méi)有這么發(fā)達(dá)時(shí)人們采用電報(bào)等形式進(jìn)行信息的交流，這個(gè)時(shí)代人們使用電話、藍(lán)牙各種先進(jìn)手段實(shí)現(xiàn)信息的交流，特別是無(wú)線通信的方式逐漸將有線通信的方式取代，主要是因?yàn)闊o(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)能夠高效實(shí)現(xiàn)信息的交流。利用將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的聯(lián)用，兩種技術(shù)聯(lián)合衍生出的各種即時(shí)交流平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等的出現(xiàn)更是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的高效交流。具體表現(xiàn)為發(fā)送方能夠在最短的時(shí)間內(nèi)將信息傳遞到接受放，通信技術(shù)組成的通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)已經(jīng)處理的信息傳遞給每個(gè)用戶，同時(shí)計(jì)算機(jī)又能夠?qū)νㄐ艂鬏攲?shí)行在線監(jiān)控，這樣一來(lái)就能夠以最安全最快速的方式將信息進(jìn)行傳達(dá)。目前使用的移動(dòng)智能手機(jī)、移動(dòng)客戶端、線上購(gòu)物等都融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)。

總而言之，科技的進(jìn)步，人們生產(chǎn)生活水平的提高都是借助了各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)證明，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)、通信技術(shù)有效緊密的聯(lián)用起來(lái)，其不僅能夠有效推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，同時(shí)也證明了技術(shù)與技術(shù)之間的聯(lián)用必定是未來(lái)的社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

作者:潘談單位:吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1計(jì)算機(jī)技術(shù)功能分析

計(jì)算技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著獨(dú)有的功能，其實(shí)用性強(qiáng)，其方便快捷，具有獨(dú)特的優(yōu)越性，因此，計(jì)算技術(shù)從宏觀角度來(lái)將其功能主要表現(xiàn)為以下兩種：第一種是數(shù)據(jù)處理功能?；ヂ?lián)網(wǎng)就是將實(shí)體物質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，讓其可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，而計(jì)算機(jī)則是進(jìn)行關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的收集、傳輸?shù)?。第二種是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行功能。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)的衍生物，計(jì)算機(jī)的設(shè)立的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源的共享與數(shù)據(jù)的傳輸，尤其是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)組織內(nèi)部與外部的信息交互與溝通。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)聯(lián)用分析

從上述分析不難看出，目前信息技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，它包括多種技術(shù)內(nèi)容，最主要的有計(jì)算機(jī)、通信與傳感技術(shù)，它在理論與實(shí)踐層面上為用戶提供了便捷的條件。但是往往利用單一技術(shù)收單已經(jīng)不能滿足人們的基本需求，這就需要在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的條件下，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)用，將計(jì)算機(jī)、通信以及傳感技術(shù)進(jìn)行有效的整合，這樣才能是最大程度數(shù)據(jù)傳播，應(yīng)該按照以下兩個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行：首先，從計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)二者的聯(lián)用。隨著社會(huì)的進(jìn)步，無(wú)線點(diǎn)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到各種領(lǐng)域中，因其具有時(shí)空廣闊的傳輸范圍，且傳輸數(shù)據(jù)的安全性也較高，是目前軍用設(shè)備的首選。實(shí)現(xiàn)計(jì)算技術(shù)與通信技術(shù)的聯(lián)用，可以提高計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)傳輸效率，并增加其安全性，在對(duì)短時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最高效、最安全的數(shù)據(jù)傳輸，并準(zhǔn)確的將信息內(nèi)容傳遞給不同的用戶。實(shí)現(xiàn)聯(lián)用模式，可以增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，并在基礎(chǔ)安全性能上提高其安全性與可靠性。其次，以傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)用。利用數(shù)據(jù)信息源，獲取信息源中的數(shù)據(jù)資料，并借助傳感技術(shù)對(duì)用戶所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。利用傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算技術(shù)的聯(lián)用，可以完成信息產(chǎn)業(yè)的革新，建立在此兩種技術(shù)的基礎(chǔ)之上的聯(lián)用模式，可以滿足用戶的需求，其中，傳感技術(shù)是完成對(duì)信息資源的獲取，再利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯編與計(jì)算。

3結(jié)論：

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，在現(xiàn)階段內(nèi)，單獨(dú)的利用計(jì)算技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的要求，這就要求實(shí)現(xiàn)計(jì)算技術(shù)與信息技術(shù)的聯(lián)用，從而推動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與改革。

摘要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展工業(yè)逐漸成為一個(gè)國(guó)家不可或缺的經(jīng)濟(jì)支柱之一，而我國(guó)作為一個(gè)人口大國(guó)對(duì)機(jī)械工程更是尤為重視。如今大數(shù)據(jù)的全面普及向我們展示了現(xiàn)代科技的魅力，不同的科學(xué)技術(shù)它們并不是獨(dú)立存在的，而是相互影響相互依存，只有將不同的專業(yè)畛域合理的結(jié)合才能夠真正發(fā)揮它們的價(jià)值。機(jī)電一體化是近些年在機(jī)械工程中備受關(guān)注的一個(gè)體系，本文根據(jù)我國(guó)目前現(xiàn)狀對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；機(jī)械工程；應(yīng)用研究

傳統(tǒng)的機(jī)械工程技術(shù)比較單一能夠利用的知識(shí)體系不夠完備，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)電一體化系統(tǒng)是一門綜合性的技能，其中主要包括自動(dòng)控制技術(shù)，傳感檢測(cè)技術(shù)等，并且使用范圍十分廣泛。如果能夠使用得當(dāng)，機(jī)電一體化系統(tǒng)必然能成為機(jī)械工程中最重要的組成部分并推動(dòng)我過(guò)經(jīng)濟(jì)實(shí)力穩(wěn)步提高。

1機(jī)電一體化的概述

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)機(jī)電一體化就是將機(jī)械制造和電子分析技術(shù)相融合而產(chǎn)生的綜合型技術(shù)系統(tǒng)。利用這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)C(jī)械工程的整體組成和系統(tǒng)運(yùn)行能夠有全面的認(rèn)識(shí)，從而保障機(jī)械工程的進(jìn)行。同時(shí)機(jī)電一體化也需要通過(guò)大量的運(yùn)行軟件和工程系統(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮其重要的運(yùn)用。因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)需要涉及眾多的知識(shí)領(lǐng)域所以人才要求比較高，而且想要更好的促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展需要不斷的發(fā)展出更優(yōu)質(zhì)的機(jī)器，采用更先進(jìn)的技術(shù)。我國(guó)的機(jī)電一體化事業(yè)發(fā)現(xiàn)比較成熟，許多重點(diǎn)大學(xué)也開設(shè)有相關(guān)專業(yè)以培養(yǎng)更多人才，但是機(jī)電一體化的發(fā)展前景十分廣泛，在前進(jìn)的道路上也會(huì)遇到許多困難，所以必須要有迎接一切的決心。

2目前我國(guó)機(jī)械工程的現(xiàn)狀

摘要:地下隧洞工程巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率直接關(guān)系到工程的質(zhì)量與進(jìn)度，引洮供水二期工程系統(tǒng)采用光纖傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)地下隧洞結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況，通過(guò)分析位移計(jì)、應(yīng)力計(jì)、滲壓計(jì)等傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)便可以直觀監(jiān)測(cè)巖土結(jié)構(gòu)應(yīng)變及滲流情況。光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)在該工程的成功應(yīng)用可為其它隧洞工程提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞:光纖傳感;引水隧洞;隧洞監(jiān)測(cè)

1工程概況

引洮工程最主要的建筑物是引水隧洞，其中16#隧洞最長(zhǎng)，達(dá)到了20km，是該工程最具代表性的水工長(zhǎng)引水隧洞之一。該工程整體地質(zhì)條件復(fù)雜，且部分段落有地下水滲出，對(duì)混凝土和鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性［1］。因此隧洞開挖過(guò)程中，為保證施工安全需要對(duì)隧洞的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)在巖土工程安全監(jiān)測(cè)中，普遍采用傳統(tǒng)的電學(xué)量測(cè)技術(shù)。該技術(shù)受到工程建設(shè)條件和自身技術(shù)的限制，不能滿足某些特定條件下的監(jiān)測(cè)需求。近些年光纖傳感技術(shù)發(fā)展迅速，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離復(fù)雜環(huán)境的信號(hào)傳輸，因此在一些傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)不便實(shí)行的地下工程等各種環(huán)境中，光纖技術(shù)使用較為廣泛。雖然光纖傳輸擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)工程光纖應(yīng)用實(shí)例不多。該工程監(jiān)測(cè)各斷面分支光纖通過(guò)儀器連接組網(wǎng)后形成主支光纖，再由主支光纖將圍巖穩(wěn)定性信息實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸?shù)浇邮軆x器，工作人員便可以實(shí)現(xiàn)以光纖傳感技術(shù)進(jìn)行隧洞圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)［2-5］。這種監(jiān)測(cè)方便快捷高效，監(jiān)測(cè)人員不用守在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)便可以監(jiān)測(cè)到隧洞圍巖情況。

2光纖傳感器材料及特點(diǎn)

2.1載體材料

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，制造業(yè)是其重要的一個(gè)組成內(nèi)容，且其在當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，我國(guó)制造業(yè)想要走出國(guó)門走向國(guó)際得到長(zhǎng)久的發(fā)展，必須要對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。制造業(yè)加大對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的使用力度，可以有效的提高制造智能化水平，從而有效的提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)水平，滿足社會(huì)發(fā)展需求，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)。

1機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、傳感技術(shù)等電子技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，從而形成了一種新的具有自動(dòng)化、模塊化、系統(tǒng)化的生產(chǎn)技術(shù)，有效的將傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成集約化生產(chǎn)模式。機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，可以統(tǒng)一電子產(chǎn)品相關(guān)的部分標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)提前制定的工作流程對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而使得制造的過(guò)程中更加規(guī)范，使得生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1傳感技術(shù)的應(yīng)用。想要有效的實(shí)現(xiàn)智能化操作，其中一個(gè)重要的技術(shù)就是傳感技術(shù)，該技術(shù)可以遠(yuǎn)程對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效的控制，從而使成產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化。傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中也十分重要，在智能制造方面也得到了廣泛的使用，并取得了較好的成效。傳感技術(shù)在各個(gè)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，如傳感性方面、準(zhǔn)確性方面、靈活性方面，從而有效的完成對(duì)信息的傳輸，以及信息的共享、交互，這樣智能控制中心可以將智能指令傳遞給設(shè)備，從而完成智能制造。其主要應(yīng)用在：（1）構(gòu)建完善的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)給智能制造，該系統(tǒng)可以將各個(gè)系統(tǒng)的信息有效的聯(lián)系起來(lái)，保證信息的傳遞性，從而提高智能制造的效率。（2）在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用傳感技術(shù)，完成對(duì)接受信息的分析與整合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工作的智能化控制，有效的避免失誤。2.2數(shù)控生產(chǎn)的應(yīng)用。在智能制造中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)最早的領(lǐng)域就是數(shù)控生產(chǎn)。數(shù)控生產(chǎn)對(duì)智能制造系統(tǒng)的要求十分高且十分嚴(yán)格，對(duì)各項(xiàng)模擬信息不僅要有有效的處理，還要對(duì)數(shù)控生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)而有有效的控制與管理。在數(shù)控生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效的提高機(jī)械生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，并且進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)以下幾個(gè)方面要遵循：（1）要加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)模擬、信息處理技術(shù)的應(yīng)用，也就是說(shuō)在智能制造中要將所有的數(shù)據(jù)整合起來(lái)，對(duì)其進(jìn)行模擬與處理，從而使智能制造生產(chǎn)工作更加的精準(zhǔn)高效。（2）對(duì)數(shù)控生產(chǎn)進(jìn)行利用，從而對(duì)智能制造進(jìn)行管理、控制，數(shù)控技術(shù)包含信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)模擬技術(shù)等，利用這些技術(shù)對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以使智能制造工作更加順利。（3）將計(jì)算機(jī)技術(shù)的繪制功能、和統(tǒng)計(jì)功能與數(shù)控生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，從而直接的將智能制造的生產(chǎn)流程與各項(xiàng)數(shù)據(jù)反應(yīng)出阿里，進(jìn)而提高智能制造的準(zhǔn)確性、有效性。2.3智能機(jī)器人的應(yīng)用。在當(dāng)前智能制造的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，智能機(jī)器人是最先進(jìn)的應(yīng)用，智能機(jī)器人將大量的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合在一起，同也是都照片那個(gè)學(xué)科相互作用形成的成果，如仿生學(xué)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等。目前科學(xué)技術(shù)研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)就是機(jī)器人，而智能機(jī)器人是一個(gè)綜合體，將傳感技術(shù)、控制論、信息技術(shù)有效的結(jié)合在一起，目前我國(guó)在對(duì)智能機(jī)器人方面的研究取得到了一定的成果，并且已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。智能機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有明顯的成效與優(yōu)勢(shì)，可以有效的提高生產(chǎn)質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量，并且增加工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量，并且減少工作人員的工作壓力與勞動(dòng)強(qiáng)度。除此之外，智能機(jī)器人還可以對(duì)生產(chǎn)相關(guān)的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別，對(duì)十分繁雜的工作流程可以快速完成，最后，具有較高的生產(chǎn)精準(zhǔn)度。在環(huán)境惡劣或者是具有較大危險(xiǎn)的工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更為明顯，同時(shí)也被廣泛的應(yīng)用到軍事生產(chǎn)中。

3機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)的核心功能

（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理：計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能是計(jì)算機(jī)早期的最關(guān)鍵的作用，它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，使用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)它能提供便捷的搜索功能，不僅能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)篩選既快捷又準(zhǔn)確。在使用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理數(shù)據(jù)的過(guò)程當(dāng)中使用者可以將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)自己的需求編寫相應(yīng)的程序代碼，在確認(rèn)執(zhí)行命令以后即可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理。從這里我們可以看到通過(guò)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)更具有準(zhǔn)確性和快捷性，為我們節(jié)省了更多的時(shí)間和減少了許多由于疏忽造成的不必要的麻煩。計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能滿足了個(gè)人用戶和企業(yè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)處理的需求。

（2）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用：經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的延伸?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)是一個(gè)非常便捷的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)的高效傳輸，不論距離的遠(yuǎn)近在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中可以確保信息在最快速和最安全的條件下進(jìn)行傳輸和獲取。例如今社會(huì)各個(gè)企業(yè)以及單位或者個(gè)人都會(huì)有自己的網(wǎng)站或相關(guān)主頁(yè)，我們會(huì)把一些相關(guān)的信息在上面或者進(jìn)行連接，那么瀏覽者可以從上面獲取大量有價(jià)值的信息，一方面滿足了用戶對(duì)信息的需求、另一方面達(dá)到了信息者宣傳的效果，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)企業(yè)和單位進(jìn)行管理。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的應(yīng)用節(jié)省了獲取信息的時(shí)間，也使人們聯(lián)系更密切，這也就是說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓人們實(shí)現(xiàn)了足不出戶便知天下事的夢(mèng)想。此外互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還帶動(dòng)了同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是電子商務(wù)發(fā)展的前提與核心，例如網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上教學(xué)等，因此促進(jìn)了我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)聯(lián)用

信息技術(shù)的組成包括三個(gè)核心方面：1是計(jì)算機(jī)技術(shù)2是傳感技術(shù)3是通訊技術(shù)。在不同的領(lǐng)域每一項(xiàng)技術(shù)都能在它的領(lǐng)域中發(fā)揮不同的作用滿足用戶不同的需求。但是在需求多元化的時(shí)代里單一的技術(shù)已經(jīng)慢慢地不能滿足用戶的需求與發(fā)展的節(jié)奏，因此將計(jì)算機(jī)技術(shù)信息技術(shù)的三個(gè)重要方面進(jìn)行整合，相互配合融合到一起，建立一個(gè)特有的模塊強(qiáng)化信息技術(shù)的功能，也是適應(yīng)科技發(fā)展推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步必然的趨勢(shì)。顯然我們能夠看出把計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)聯(lián)用的重要性。

（1）通信技術(shù)聯(lián)用：在一個(gè)信息化的社會(huì)人們沒(méi)有信息傳遞和交流就無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活中的節(jié)奏和需求，所以通信技術(shù)在生活中顯得尤為重要，而如今普遍應(yīng)用到生活當(dāng)中的就是電話和手機(jī)。通信技術(shù)具體分為有線通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)二種。但是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無(wú)線通信技術(shù)已慢慢的將有線通信技術(shù)所取代。現(xiàn)如今把計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)聯(lián)用不但使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷而且也提高了安全性，使得信息在最快最安全的條件下傳輸給接收方，實(shí)現(xiàn)了高效率的數(shù)據(jù)傳輸。與此同時(shí)在計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)聯(lián)用的前提下興起了一些新的技術(shù)，例如：多媒體技術(shù)、移動(dòng)電話、網(wǎng)頁(yè)新聞、網(wǎng)上購(gòu)物、數(shù)字電視等新興的技術(shù)。