機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的運用

馬紹宇++臧少帥

摘 要：傳感器技術是機電一體化系統(tǒng)的關鍵核心組成部分，能夠快速、準確的獲取信息，并且在多種復雜環(huán)境下仍然能夠發(fā)揮效能，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用是提升機電一體化系統(tǒng)水平的關鍵。目前，機電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術已經在多個領域和行業(yè)發(fā)展中得到了廣泛應用，在強化機電一體化系統(tǒng)發(fā)展效能方面發(fā)揮著十分重要的作用。基于此，本文對機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的運用進行了相關的分析和探究。

關鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；傳感器技術；技術應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.140

0 引言

傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的效能就好比是感覺器官在人體中的機能，是獲取外部世界信息、數(shù)據(jù)的重要關鍵部分。隨著現(xiàn)代測量技術、自動化技術的不斷發(fā)展，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用得到人們的廣泛關注，從某種程度上來說，機電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術水平就代表了機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展水平。

1 傳感器技術的相關內容簡述

傳感器是一種信息獲取和信號輸出的元器件，是對對象進行信息感應和檢測，并且按照一定的規(guī)律將其轉換成為具體形態(tài)電信號的裝置，傳感器的應用能夠有效滿足信息傳輸、處理、顯示和控制等相關功能的需求。傳感器技術被看做是信息時代下現(xiàn)代高新技術的典型代表之一，在機電一體化系統(tǒng)中的應用最主要是通過測量效能來實現(xiàn)的。機電一體化系統(tǒng)通過測量模塊對操作對象的位移、壓力、強度等參數(shù)進行輸入操作，然后通過一定的規(guī)律將這些參數(shù)轉變?yōu)槟軌蚍从硻C電物理參數(shù)的實踐變化曲線，從而為相關工作人員提供調試、整改、優(yōu)化的參考，因此，傳感器技術作為機電一體化系統(tǒng)中的核心首腦，是推動機電一體化系統(tǒng)高效運行的關鍵。在上個世紀80年代，傳感器技術就被應用到工業(yè)生產中，并為工業(yè)創(chuàng)新提供了思路和方法，隨著傳感器技術研究的不斷深入以及傳感器技術與信息技術、現(xiàn)代通信技術等技術的融合，機電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術將在多個領域中發(fā)揮更加的效用價值。

2 機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的應用分析

機電一體化系統(tǒng)發(fā)展對傳感器技術的要求是比較高的，例如線性度優(yōu)良、穩(wěn)定度好等，而且要求傳感器要求有比較好的抗干擾能力，不論是靜態(tài)特性還是動態(tài)特性都應當維持在比較好的狀態(tài)，當然，高靈敏度和高分辨率也是比較重要的參數(shù)。傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用能夠進一步提高機電一體化系統(tǒng)加工設備的精度和自動化程度。

2.1 傳感器技術在工業(yè)機器人中的應用分析

工業(yè)機器人的應用環(huán)境是比較復雜和惡劣的，但是工業(yè)自動化生產的重要技術支持。傳感器技術在工業(yè)機器人中的應用能夠強化機器人行為的靈活響應度，同時在強化機器人適應能力方面也發(fā)揮著十分重要的作用。具體的說，工業(yè)機器人中的傳感器技術應用主要有以下幾個方面。首先，是機器人的視覺傳感器，這主要是指給生產工業(yè)機器人裝置視覺傳感器，通過視覺傳感器識別相關的機械零件以及零件的位置，在行走機器人安裝視覺裝置能夠為機器人運輸危險材料、識別道路和目的導航等提供技術支持。其次是機器人的觸覺傳感器，這是實現(xiàn)觸摸機械手的關鍵技術，并且通過視覺傳感器和觸覺傳感器的相互結合，能夠對對象的詳細參數(shù)進行明確，提高工業(yè)生產的精度和效率。

2.2 傳感器技術在數(shù)控機床中的應用

數(shù)控機床是現(xiàn)代機械制造生產的重要基礎，是關系到現(xiàn)代機械制造生產的自動化設備，尤其是在裝備制造業(yè)中得到了廣泛的應用。大量的傳感器被應用到數(shù)控機床上，從而實現(xiàn)了數(shù)控機床對溫度、壓力、位移和速度等參數(shù)的自動化測量和控制。首先，傳感器技術應用在數(shù)控機床的溫度檢測方面，在工件加工的過程中，電動機的轉動、刀具的切削等都會相應的產生熱量，這些熱量并不是均勻分布的，不同部位的溫差會對數(shù)控機床產生不利影響，對工件加工精度產生影響。傳感器技術的應用能夠有效解決這個問題，通過傳感器對溫度信號進行感應，然后感應到的信號差異傳輸?shù)綌?shù)控機床的控制管理系統(tǒng)中，做好相關的溫度補償，從而減少因溫差導致對工件加工精度的不利影響。其次，傳感器技術在數(shù)控機床壓力檢測中的應用主要是對工件夾緊力進行信號檢測，然后向控制系統(tǒng)傳送預警信號，減少走到，另外，傳感器技術對機床車刀的削力變化進行信號感應。同時，傳感器技術還在數(shù)控機床的軸動位移狀況進行檢測，避免因軸動過位出現(xiàn)誤差導致生產故障。需要指出的是，傳感器技術在數(shù)控機床中的應用最早是對刀具和機床的監(jiān)控方面，通過高分辨率的傳感器和監(jiān)視器實現(xiàn)對數(shù)控機床運行和生產的實時動態(tài)監(jiān)測。

2.3 傳感器技術在汽車控制系統(tǒng)中的應用

汽車是與人們的日常生活有著十分密切的關系，隨著人們物質生活水平的不斷提升以及汽車行業(yè)發(fā)展，汽車的保有量也在不斷增長，同時汽車制造和行車安全受到人們的廣泛關注，而傳感器技術在汽車控制系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)了變速器自動化、汽車制動抱死系統(tǒng)、汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)等，這些都有效改變了汽車車體的性能。隨著新型傳感器技術的不斷應用，汽車的性能將會得到進一步的改善，例如降低汽車的油耗、減少尾氣排放以及為人們提供更加人性化的安全服務。以汽車發(fā)動機這個部件為例，溫度傳感器、壓力傳感器、濃度傳感器等在汽車發(fā)動機中的應用有效提升了汽車發(fā)動機的性能。但是同時也應當認識到，汽車在運行過程中發(fā)動機會產生電磁波和震動，因此應用到汽車發(fā)動機中的傳感器要具有較好的抗干擾能力和抗震能力，加上汽車保有量的不斷增加，相關的傳感器需求量也相應的持續(xù)增加，因此要形成對傳感器的自動化、規(guī)模生產。

3 結語

傳感器技術作為信息時代高新技術發(fā)展的典型代表之一，在人們的日常生活中已經得到了廣泛的應用，作為機電一體系統(tǒng)中的重要組成部分，傳感器技術的應用水平直接關系到機電一體化系統(tǒng)的自動化程度。在未來，隨著科學技術和相關信息技術的不斷發(fā)展，傳感器技術將朝著智能化、集約化和電子化的方向不斷發(fā)展，并且在機電一體化系統(tǒng)和人們的生產生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。

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