1、光机电一体化论文- 1 -传真机学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：08 机 4姓名：邢树雪学号：200803010402光机电一体化论文- 2 -1、引言光机电一体化技术是在激光技术与微型计算机为代表的微电子技术迅速发展，向机电工业领域迅猛渗透，与机电技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术，微电子技术，信息技术，自动控控制技术，传感控制技术，电力电子技术，接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统的观点出发，根据系统功能部件和优化组织结构部件，以智能，动力，结构，运动和感知组成要素为基础，在高功能，高质量，高精度，高可靠性，低能耗意义上实现多种技术功能复合的系统工程技
2、术。近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛的应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：激光技术、传感检测技术、激光快速成型技术、光能驱动技术、自动控制技术。2、光机电一体化技术在传真机上的应用2.1 传真机背景概述传真机是一种将图像文字通过电话系统进行远距离实时传送的办公设备，它是利用电话线路传输静止文件或图像。它的主要功能是传送文字和图像，
3、彩色传真机还能传送彩色图文。传真机种类比较多，其分类方法各不相同，按技术档次分类，传真机可分为：一类传真机、二类传真机、三类传真机、四类传真机。三类传真机俗称一分钟机，是高速传真机，使用频带压缩技术和减少编码技术，使传输的数据量大大减少，可在 1min 内传送一页 A4 幅面文稿，目前应用最广泛。传真机能够传送和接收图像，如钻印文件、书写信函及统计报表等资料，以及多层次的黑白色调图像，如照片、卫星气象云图等，而且随着应用领域的扩大，已经深入到了办公室及居民家中。它的应用范围包括：文件传输、新闻传真、图片传真、特种专业信息传输。特点有：传输时间短，输入灵活。用编码方式对图像进行数据压缩一般传送
4、A4 幅面文稿不超 1min。光机电一体化论文- 3 -能真迹的传送文件、报表、信函等纸质静止画面，收端可得到长期保存的硬拷贝。基本上实现自动化，使用微处理技术，操作和监控高度自动化，能无人接收，连续传送。收发合一，不仅能传真，而且能复印。可使用现有的公用电话交换网或专用电话线进行传输，以半双工方式工作，传输速率分为几档，可以根据线路的实际情况由高到低自动选择。操作简单，不许专业的操作员。2.2 工作原理传真机工作过程如下图所示：传真机的工作原理就是一个对图像进行分解和合成的过程，发送端先将图像水平和垂直方向进行分解，得到一个微小的亮度单元，即像系或像点，再用光电变换技术把这些像素按一定顺序变
5、成电信号，经过各种电路处理，最后通过有线或无线信道发出去，接收端受到这些信号后经过还原处理得到与发送像素相对应的电信号，再将此变成微笑的亮度单元，把这些单元按照发送端同样的顺序排列起来，就和成与发送端完全相同的图像。2.3 组成分析传真机大致由光学系统、接收及发送电动机、系统控制板、操作面板、传感器、线路接口单元及电源等部分组成。在发送方，它的工作方式类似于彩色摄像机，使用分色镜将来自彩色图像的反射光分解成三种基色，进行光电转换并给予必要的补偿和信息压缩，然后送入信道传输，在接收方，将分解的基色信号提取放大并还原成像，传真机集光、机、电于一体，机内采用了多种通用和专用的超大规模集成电路，结构复
6、杂而精巧，是一种典型的光机电产品。2.3.1机械本体光机电一体化论文- 4 -影像扫描仪：（IMAGE SCANNING）包括馈稿之传动组结合步进马达，滚轮，齿轮组，提供自动馈进原稿，接触式影像传感器（contact image sensor）CIS 逐条扫描原稿影像，并送到主控制板做影像处理，馈稿传动组依规范要求之垂直分辨率(7.7line/mm 或3.85line/mm)逐条馈进，CIS 则依规范要求之水平分辨率（ 8pixel/mmA4 稿宽 216mm 有1728pixel/mm）由左至右读取每一影像(pixel)，以达成整张原稿之影像分解。记录打印装置：（RECORD PRINTIN
7、G）包括馈热感记录纸之传动组，组件及功能与馈稿传动组类似，提供热感纸之馈进以供热感式打印头（thermal printer head）TPH 逐条依垂直分辨率馈进，TPH 则依水平分辨率打印一条复制影像点。主控制电路板：（MAIN PCB BOARD）包括读取 CIS 之影像信号并作影像处理，将复制还原之影像点输出排列于 TPH，并控制打印，上述两项工作由影像处理器负责，主处理器则负责整个系统之模块控制、传真作业程序执行及操作面板之显示、按键接口及时间,状态感知器等组件之接口，数据处理器则负责对影像资料依规范做传送前之压缩编码或接收后之译码扩展复原，调制解调器则负责将影像数码信号在传送前调制成
8、规范所要求的模拟声频信号，或将接收到的模拟声频信号解调为影像数码信号，网络控制接口则连接电话回线及用户电话以将传真机兼容于电话网络规范。控制面板：（CONTROL PANEL）包括状态、传真作业或功能设定所需之按键之显示装置。电源供应器：（SWITCHING POWER SUPPLY）提供将用户所接之 AC110/220V 50/60HZ 室内电源转换为传真机各模块、组件所需之直流电压。电话：（TELEPHONE）通常附上话筒或能拨号之话筒，以提供传真机在执行人工手动传真作业或与对方通话用。2.3.2控制器传真机双向控制器，具有两个与输入信号线相接的选频锁相集成电路，以选出两种控制信号，一路信
9、号经时基集成电路，另一路信号经时序集成电路后，送入一个与非门集成电路的输入端，该与非门的输出端与锁存电路、开关电路依次连接，达到对图文传送的控制和处理，来实现对传真机授权用户的管理，具有不需要外接电源，抗干扰能力强，可靠性高等优点。2.2.3传感器原稿传感器：机器对放入的原稿发出有原稿的“嘀”提示音。然后通过控制电路发出信号完成稿件的一定速度的送进。读出位置传感器：进原稿后,原稿在读出位置前暂停一下, 扫描拾取传真机的扫描拾取器件大多采用 CCD图像传感器，CCD 是电荷耦合器件的简称，该传感器的作用是将发送文件进行扫描读取。原稿图像经过照明灯、透镜、折射镜等组成的光学系统，被 CCD逐行地进
10、行扫描，分解成微小的像素，经光电转换成为电信号。待完成记录扫描将原稿后排出机器。 记录纸传感器：在有纸时记录纸张的多少，它是反射式传感器，发射头发出光线证明有纸通过然后接收头接收到相应的光线记录起来。光机电一体化论文- 5 -切纸刀原位传感器：它是机械式微动开关,包括切纸刀组件，电动机旋转带动传动蜗杆驱动凸轮的边缘压下开关压柄开关接点处于闭合状态，并且接触电阻很小,大约在 1以下。 2.3.4执行元件主要有接收和发送电动机，都是步进电机。由传感器接收到的信号通过主控电路的控制来驱动电动机执行相应的动作。主要功能是自动进稿和排纸。自动进稿部件的作用是传送原稿，使一页或多页原稿在控制电路的控制下，自动送人扫描读取部件；自动排纸部件的作用是传送记录纸，传真记录时，该部件将记录纸引导到记录头，逐行记录结束后，自动将记录副本切断成与原稿长度相对应的尺寸。3、结语由于传真机功能的增强以及速度与质量的提高，同时又可直接接入公用和专用电信网中使用，因而大大拓宽了应用范围与场合，目前已深入各个领域与部门。近年来，随着传真在通信中发挥的重要作用和需求的增加促使传真通信技术可更高层次发展，高速传真机的发展趋势为：电子化、小型化；传输高速化；传真功能复合化、多样化；彩色化；智能传真网；技术性能智能化；普通纸记录信息；大屏幕液晶显示。
