Kỹ thuật cơ điện tử là gì?

Kỹ thuật cơ điện tử là một ngành học lai bao gồm các khía cạnh cơ học, điện tử và điều khiển.Đó là kỷ luật được sử dụng để thiết kế và sản xuất các thiết bị có thể phản ứng với môi trường của họ trong thời gian thực.Phản hồi được cung cấp bởi các cảm biến điện được quản lý bởi một máy tính trung tâm phát hành các lệnh phải thực hiện hành động.Các lệnh này chi phối phản ứng của thiết bị, từ đó rời khỏi nó trong một tình huống mới.Kỹ thuật cơ điện tử rất hữu ích cho việc thiết kế nhiều hệ thống không hoàn toàn dựa vào hoạt động của con người.Khía cạnh đầu tiên của kỹ thuật cơ điện tử là khía cạnh cơ học.Kỹ thuật cơ khí quan tâm đến việc thiết kế các cấu trúc vật lý trong máy.Kỹ thuật cơ bản là khoa học về cơ học, là một nhánh vật lý giải quyết các lực lượng quy mô lớn và vật chất trong chuyển động.Một lĩnh vực đóng góp khác là khoa học vật liệu, có thể cung cấp cho các kỹ sư một bộ vật liệu để sử dụng trong thiết kế các sản phẩm.Trong một chiếc xe hơi, khía cạnh cơ học sẽ bao gồm cơ thể, khung gầm và động cơ, ví dụ. Một thành phần cần thiết khác của kỹ thuật cơ điện tử là khía cạnh điện tử.Kỹ thuật điện tử liên quan đến việc thiết kế các thiết bị thực tế sử dụng chuyển động của các hạt tích điện để vận hành.Dòng điện này có thể được sử dụng để vận chuyển cả năng lượng và thông tin.Năng lượng điện có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một thiết bị cơ điện tử thông qua động cơ điện.Thông tin được sản xuất bởi các cảm biến có thể được quản lý bởi một hệ thống điều khiển trung tâm.Phần tử cuối cùng cần thiết trong kỹ thuật cơ điện tử là một số hình thức kiểm soát.Lý thuyết kiểm soát có liên quan đến việc duy trì một số trạng thái tối ưu trong một hệ thống động.Nó hoạt động bằng cách có được phản hồi về trạng thái hiện tại của nó trong một môi trường, đưa ra quyết định và sau đó ban hành các lệnh để thực hiện một số hành động.Khi một đối tượng xa hơn từ trạng thái tối ưu của nó, nó có thể phản ứng mạnh mẽ hơn để đạt được trạng thái đó.Trong một thiết bị cơ điện tử, điều khiển thường được quản lý bởi bộ vi xử lý mdash; một mạch tích hợp duy nhất với khả năng xử lý trung tâm. Các thiết bị Mechatronic được phổ biến rộng rãi trong nhiều xã hội.Một chiếc xe, ví dụ, kết hợp các hệ thống cơ khí với hệ thống điện và máy tính trung tâm.Nhiều cảm biến điện phát hiện thông tin về trạng thái xe hơi, chẳng hạn như tốc độ, mức nhiên liệu và nhiệt độ động cơ.Những tín hiệu này được vận chuyển bằng các đường dẫn điện đến máy tính xe hơi, đưa ra quyết định về cách trả lời.Nếu nhiên liệu quá thấp hoặc động cơ quá nóng, máy tính có thể đưa ra lệnh hiển thị thông báo cảnh báo cho người vận hành.Trong một chiếc xe hơi, nhiệm vụ đưa ra quyết định được chia sẻ bởi một máy tính và nhà điều hành.Mặt khác, nhiều thiết bị cơ điện tử không được vận hành trong thời gian thực bởi con người.Tàu vũ trụ thường phải sử dụng máy tính trên tàu để đưa ra quyết định trong thời gian thực vì có sự chậm trễ liên lạc giữa tàu vũ trụ và Trái đất.Các Rovers thăm dò Sao Hỏa đã có độ trễ giao tiếp trong vài phút và do đó, đã sử dụng một máy tính trung tâm để đưa ra nhiều quyết định điều hướng nhanh chóng.Không có khả năng này, Rovers có thể rơi ra khỏi một gờ hoặc bị mắc kẹt bởi một vật thể bởi các nhà khai thác thời gian trên trái đất nhận thấy các mối đe dọa.