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机械
(英语)
[机构、机能装置]
电子学
(英语)
[电子工程学]
融合
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学习机电部品的构造、机能前，简要说明一下机电一体化的概要，以掌握一些基本知识。
1-1 构成要素
机电一体化这个词汇是日式英语，其词源一般公认为是“机械”与“电子”并成的，是指用电子技术控制机械装置的技术用语。
机电一体化
(日式英语)
[在机械和电子领域融合的工程学]
1-1-1 什么是机电一体化
1-1-2 工程机械的机电一体化
在工程机械中应用机电一体化称为机械的机电一体化或机电工程机械，它基本上使用以下控制要素。
[物理量]
* 压力
* 温度
* 速度
* 变位
* 其他
1-1-3 机电一体化的4要素
构成机电系统的4要素叫做“机电一体化的4要素”。
机电一体化系统与人体机能相似，对比图如下：
机电一体化4要素
传感器(监测装置、机器)
01
控制器(控制装置、机器)
02
调节器(作动装置、机器)
指示器(表示装置、机器)
03
线束(电线束)
04
05
06
07
08
机电一体化的4要素在车辆配置上的相互关系，加以形象化，即可用下图表示。控制器分成好几个，比起一体型控制器，它更便于故障时更换个别的单元。
1-1-4 工程机械机电一体化的目的
工程机械机电化的目标大致可分为下述5项。
工程机械机电化的5个目的
主要实施例
(1)增加新机能
无线电操纵、无人化装置、自动装置化设备
(2)作业的高精度化
自动水平装置、工作面精整平、挖取机能
(3)节约能源，提高作业效率
自动降档装置、履带滑动控制装置
(4)提高机能率
车辆仪表系统、保养仪表
(5)提高安全性
OSS系统、三方向作业范围设定系统
1-2 传感器
1-2-1 传感器的作用
传感器的作用是在测量及控制中，能监测其对象的状态，并变换成对应该状态的电气信号。
传感器即检测器的意思，也有的把传感器称作转换器，转换器就是信号转换器的意思。
传感器的作用与人类的五官很相似，下表就是人类感觉与对应传感器的例子。
近来，随着电子工业的发展，传感器也有很多用半导体材料，正向小型化、高精度化发展。
人的感觉
人的器官
媒介物理现象
半导体传感器
视觉
眼
光
光电变换元件
光电池
光电晶体管
光晶二极管
听觉
耳
声波
压电变换元件
压电元件
压敏电阻元件
感压二极管
触觉
皮肤
变位、压力
变位变换元件
应变传感器
温度
热电变换元件
热敏电阻
热电偶
嗅觉
鼻
分子吸附
气体传感器
监测信号
监测车辆状态并告知操作人员的信号(例：温度、压力、车速、堵塞)
控制器信号
监测车辆状态并发出控制车辆的信号
(例：回转、长度、角度、位置)
1-2-2 传感器的机能
传感器是机电4要素之一，具有监测车辆各部状态，变换成电气信号向控制器及仪表输出的机能，按传感器信号的用途可分类为下表：
1-2-3 传感器的特性
传感器要根据用途选择具有最佳特性的，在机电车辆上，除精度以外，还使用耐振动、耐冲击、耐灰尘、耐水、耐腐蚀的。
1-2-4 传感器的种类
传感器的种类据说达2万种，分类的方法也有许多，其中有一种分类法是传感器输出什么形态的信号。
下表是工程机械中传感器输出信号的形态来分类的。
信号形态
监测对象
监测部
各种商品的使用例
PC
WA
LW
HD
模拟
压力
可变电阻器
气压
应变仪
工作装置液压
液压、气压
长度
电位计
大臂长度
角度
电位计
工作装置角度
大臂角度
温度
热敏电阻
E/G 水温
E/G水温
E/G水温
E/G水温
液量
可变电阻器
燃料量
燃料量
燃料量
燃料量、气压
位置
电位计
E/G节流阀
E/G节流阀
E/G节速阀
E/G节流阀
脉冲
回转
电磁感应器
E/G转速
车速
车速
E/G转速
交流发电机
E/G转速
E/G转速
ON-OFF
压力
电气接点
E/G油压
E/G油压
E/G油压
E/G油压
压差
限位开关
滤芯堵塞
滤芯堵塞
簧片开关
滤芯堵塞
长度
电气接点
大臂收进
温度
热控开关
变矩器油压
位置
限位开关
行走操作杆中立
卷扬机螺旋卷绕
卸车浮子
簧片开关
制动磨损
防撞开关
定位器
光控开关
变速杆
霍尔IC
变速操作杆
变速杆
液量
簧片开关
油量、水量
油量、水量
油量、水量
油量、水量
电极
电瓶电解液量
流量
簧片开关
延缓制动器流量