摘要：机电一体化系统是机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合系统，其构成要素与子系统之间的接口部分就显得极为重要。在机械系统和电子系统各种技术的复合过程中，接口技术很重要，机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体，从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域，其性能的好坏对整个系统的综合性能起着决定性作用。
关键词：机电一体化；接口技术；技术要点
1.机电一体化中接口技术的分类
机电接口有四类，分别是机—电接口、人—机接口、动力接口和智能接口。
1.1机—电接口对机器的控制有着很大的影响，它保证了机器的驱动系统、传感器与执行机构之间的连接。能够转换驱动信号，使驱动信号变成执行机构要求的信号、参数，或者是转换执行机构信号，将其变成为传感器需要的信号、参数；
1.2人—机接口是指人和机电系统的接口，我们通过这个接口，能够清楚、明白地观察机器各个系统运行的情况，控制系统的有序运行，也就是利用人—机接口，使机电系统遵照我们人的意志，根据我们的意愿运转。人—机接口的硬件有输入设备和输出设备，主要包括键盘、按钮和显示屏等；
1.3动力接口是指动力源与驱动系统之间的接口，它为驱动系统的正常运行提供所需的动力。不同的驱动系统需要的动力类型并不相同，主要的动力类型有液压、气动、交流电、直流电等。动力类型不同，动力接口也就不一样。但是这些动力接口都有一个相同的特征，那就是可以通过较大的功率；
1.4智能接口最主要的有三个，第一个是在传感器与控制系统之间，第二个是在控制系统与驱动系统之间，第三个是在驱动系统与传感器之间。智能接口相对其他的接口比较复杂，但是我们也可以看出它的共同特性：智能接口根据不同的要求转换、传递信息，将不同的技术、子系统集合在一起，形成一个完整的机电系统。我们通常知道的软件功能连接就是运用了智能接口。
2.机电一体化中接口技术的运用要点
2.1模拟信号输入（出）处，提高信号效果
在机电一体化系统中，输出信号是模拟电压或电流信号，以便于计算机能够进行适时的调控。这些反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号，就借助于模拟信号输入接口。在模拟信号输入接口处，通过检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻等方法则可以实现上述目标要求。
同样的道理，在模拟信号输出接口处，运用该项技术也具有重要的作用意义。在计算机输出数字信号的过程中，通过运算产生控制信号，达到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。这样，可以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，达到控制对象的目的。这样技术的运用，一方面，能够使得模拟信号更加的顺畅，以保证机电的正常运转；另一方面，能够提高信号的输入（出）效果，满足发展需要。
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2.2开关信号通道接口，提高电流平稳性
我们知道，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。该信号的特点主要是通过逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”转化来实现的，电平的平稳性则是应该考虑的重点内容。这样在输入通道接口处，根据微机的I/O芯片性能，采用适当的技术来保持电流平稳性。
接口技术运用于开关信号输出通道处主要的作用是通过计算机智能化的控制来传递给开关执行器，使其发挥作用。开关信号输出通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离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、驱动器和输出口地址译码电路等组成。这样在技术运用的过程中，应该根据机电的性能和数据特点设计合理技术程序，以此来满足信号输出需要。
2.3人机接口，实现需求功能
接口技术运用于人机接口，主要是指操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息。操作者可通过这些状况来进行适时控制，以实现功能需求。
在人机接口中，同样应该注意输入接口和输出接口。在输入接口中，主要是通过借助一定的输入元件设备来进行输入，像拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备，若系统需要输入少量的参数，如修正系数、控制目标等，采用拨盘较为方便，这种方式具有保持性。这样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。在输出接口中，一般以发光二极管显示器（LED）是典型的输出设备。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。通过同名管脚上所加电平高低或者符号形式来体现输出的基本要求，以此来满足彼此需求功能。
3.运用机电接口技术时应注意的问题
机电接口技术发展自机电一体化技术，在运用机电接口技术时，要注意以下几个问题：
3.1要选择匹配、合理的接口技术，符合机电一体化的运用要求，使各个子系统能够正常运行，机电一体化产品能够得到更好的使用；
3.2在运用机电接口技术时，为了保证接口技术的科学、合理、可靠，必须对接口技术进行相应的测试，及时、快速地发现问题，并迅速的找到科学的方法来解决。既保证了机电一体化系统的正常、有序运行，又能为以后接口技术产生的问题提供参考依据，促进接口技术的发展；
3.3在接口当中，人机接口是一种比较常见、常用的接口技术。因为它是人与机电系统的接口，它可以根据我们人的意志进行调整、改变，也就是说，人机接口具有可调性。总之，操作员在使用接口技术时，要根据机电一体化的要求，选择匹配、合理的接口技术，对接口技术进行及时、科学的测试，根据要求进行调整，保证机电一体化系统的稳定、合理运行。
4.接口技术对机电一体化发展的影响
社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时，机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟，同时，人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究，并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。目前，机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展，智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密，信息传递和反馈更加迅速准确。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看，机电接口技术的研究与发展已经成为必然，同时，机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。
结束语：综上所述，接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机地结合在一起，形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要，同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。
参考文献
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论文作者:陈卓华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/22
标签：接口论文; 技术论文; 机电一体化论文; 机电论文; 系统论文; 信号论文; 动力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;