導(dǎo)語：導(dǎo)數(shù)在機電工程領(lǐng)域的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:在機電工程領(lǐng)域的各個生產(chǎn)實踐過程中，存在著各種各樣的變量，例如長度、時間、電壓、電阻、熱量等。借助變量間的函數(shù)關(guān)系可以用來檢測生產(chǎn)線是否正常運行，產(chǎn)品是否能合格產(chǎn)出。同時，函數(shù)的導(dǎo)數(shù)可以用來觀測增長率的變化，因此導(dǎo)數(shù)這一數(shù)學運算在機電工程中的應(yīng)用十分重要。本文通過研究導(dǎo)數(shù)的特征及其實際意義，旨在為機電工程中實際操作環(huán)節(jié)提供一些具體分析技巧。

關(guān)鍵詞:函數(shù);導(dǎo)數(shù);機電

導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)在機電工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在機電系統(tǒng)實際操作中，各個工作區(qū)塊都有一定聯(lián)系，工作區(qū)塊中的變量往往具有相關(guān)性。例如，電壓和電流存在正比例函數(shù)關(guān)系;傳感器在受到光強、溫度等外部因素的影響下顯示出一定的電壓量;也就是最終數(shù)值與其影響因子之間存在函數(shù)關(guān)系。通過這種函數(shù)關(guān)系可以快速了解與解決相關(guān)問題，在日常機電工程領(lǐng)域，利用導(dǎo)數(shù)的相關(guān)特性，能夠很快解決這類機電工程中的實際問題。

1機電工程中函數(shù)關(guān)系

在機電工程領(lǐng)域中，眾多工程層面常常需要測量溫度，很多實際操作都依靠對溫度的控制來實現(xiàn)效果，其在機電工程領(lǐng)域這種對于溫度的把控是至關(guān)重要的。因此，溫度傳感器將應(yīng)用系統(tǒng)與實際操作緊密結(jié)合，能保證操作環(huán)境在最佳狀態(tài)。最為常見的是負溫度系數(shù)熱敏電阻，它的電阻值會隨著溫度的升高而降低，也就是溫度與電阻呈負相關(guān)。溫度與電阻的函數(shù)關(guān)系如下［1－3］:上面函數(shù)關(guān)系式中:T和T0都是開爾文溫度，開爾文溫度=273．15+攝氏度;R和Rt分別對應(yīng)T和T0時刻的電阻值;B為材料常數(shù)。在數(shù)學理論中，自變量x與因變量y的函數(shù)關(guān)系用y=f(x)來表示，f為二者之間的映射。根據(jù)高等數(shù)學知識，函數(shù)都可以表示為多項式或者用多項式函數(shù)逼近。例如，若設(shè)f(x)在x0。

2函數(shù)的導(dǎo)數(shù)

函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)都可以描述函數(shù)的性質(zhì)及其走向。函數(shù)的單調(diào)增加，在圖形圖像上的體現(xiàn)為函數(shù)從左到右圖像逐漸上升，表現(xiàn)在導(dǎo)函數(shù)上即為一階導(dǎo)數(shù)大于零。若為單調(diào)減小，則為圖像從左到右逐漸下降，表現(xiàn)在導(dǎo)函數(shù)上即為一階導(dǎo)數(shù)小于零［4－7］。由以上計算可以得出，利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)定義及性質(zhì)，可以用來確定機電工程系統(tǒng)中的某些未知系數(shù)或者其范圍。

3導(dǎo)數(shù)在應(yīng)用于實際過程的案例相關(guān)分析

例2:液體從深為18cm、頂直徑為12cm的正圓錐形漏斗中漏入直徑為10cm的圓柱形桶中，開始時漏斗盛滿液體。已知漏斗中液面深為12cm時，液面下落速率為1cm·min－1，那么此時此桶中液面上升的速率則需要運用導(dǎo)數(shù)進行運算［8－15］。解:可設(shè)漏斗中液面深為Hcm時，桶中液面深為h，漏斗液面圓半徑為R，如圖所示:

4結(jié)論

函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其性質(zhì)廣泛應(yīng)用于機電信息系統(tǒng)的各個方面。通過建立自變量與因變量的函數(shù)關(guān)系，借助導(dǎo)函數(shù)，可以求得某些機電工程的過程參數(shù)，用來檢測機電系統(tǒng)是否在正常運行。本文通過系統(tǒng)介紹導(dǎo)函數(shù)并舉例，將導(dǎo)函數(shù)應(yīng)用于機電工程的原理進行闡釋，為解決實際機電信息問題提供了新的思路。

參考文獻:

［1］李新會，王德亮．壓力傳感器參數(shù)標定及應(yīng)用［J］．中國水運(下半月)，2010，10(07):94－95．

［2］徐科軍，馬文．傳感器數(shù)學模型的研究［J］．合肥工業(yè)大學學報(自然科學版)，1990(01):82－89．

［3］王昱皓，鐘貽兵，時圣利．高可靠霍爾電流傳感器的研究和應(yīng)用［J］．新型工業(yè)化，2015，5(11):8－12．

［4］姚承三，徐科軍，馬文．壓阻式壓力傳感器的力學模型及幾何因素［J］．自動化儀表，1989(08):20－25．

［5］同濟大學數(shù)學系．高等數(shù)學(第七版)［M］．北京:高等教育出版社，2014．

［6］劉偉奇，張玉玲，皮利萍，等．基于AD2S83的永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測電路設(shè)計［J］．新型工業(yè)化，2018，8(11):1－5．

［7］歷銳，喬麗娜．同步電動機主要性能參數(shù)的測定［J］．防爆電機，2016，51(02):9－12．

［8］邵景行．利用函數(shù)導(dǎo)數(shù)確定極值點與拐點的方法探析［J］．科技視界，2016(09):135+159．

［9］王紅蓮，朱永剛，王冬彬．對電動機性能及參數(shù)的分析［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015(23):124．

［10］李玲龍．霍爾直流大電流傳感器設(shè)計與研究［D］．華中科技大學，2017．

［11］鄭瑋瑋，劉學觀，趙光霞．微壓力傳感器參數(shù)設(shè)計及靈敏度分析［J］．儀表技術(shù)與傳感器，2011(07):15－17．

［12］王敏．論導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值［J］．忻州師范學院學報，2009，25(05):21－22．

［13］郝萬德，么淑賢，劉學敏．用二階導(dǎo)數(shù)判定參數(shù)式所確定的函數(shù)的極值［J］．理工教學，1994(01):8－9．

［14］李文明，陳春俊，周建容．脈動壓力測試傳感器模擬及振動干擾機理分析［J］．機械設(shè)計與制造，2018(12):10－13．

［15］蒙彥宇，關(guān)海爽，高麗，曲國軍．壓電智能傳感器力學模型的建立及數(shù)值模擬［J］．北華大學學報(自然科學版)，2014，15(06):826－832．

作者：薛亞榮 單位：晉中信息學院