機電一體化系統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，并且在多種復雜環境下仍然能夠發揮效能，傳感器技術在機電一體化系統中的應用是提升機電一體化系統水平的關鍵。目前，機電一體化系統中的傳感器技術已經在多個領域和行業發展中得到了廣泛應用，在強化機電一體化系統發展效能方面發揮著十分重要的作用。基于此，本文對機電一體化系統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；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、數據的重要關鍵部分。隨著現代測量技術、自動化技術的不斷發展，傳感器技術在機電一體化系統中的應用得到人們的廣泛關注，從某種程度上來說，機電一體化系統中的傳感器技術水平就代表了機電一體化系統的發展水平。

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，并且按照一定的規律將其轉換成為具體形態電信號的裝置，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代高新技術的典型代表之一，在機電一體化系統中的應用最主要是通過測量效能來實現的。機電一體化系統通過測量模塊對操作對象的位移、壓力、強度等參數進行輸入操作，然后通過一定的規律將這些參數轉變為能夠反映機電物理參數的實踐變化曲線，從而為相關工作人員提供調試、整改、優化的參考，因此，傳感器技術作為機電一體化系統中的核心首腦，是推動機電一體化系統高效運行的關鍵。在上個世紀80年代，傳感器技術就被應用到工業生產中，并為工業創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、現代通信技術等技術的融合，機電一體化系統中的傳感器技術將在多個領域中發揮更加的效用價值。

2 機電一體化系統中傳感器技術的應用分析

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

2.1 傳感器技術在工業機器人中的應用分析

工業機器人的應用環境是比較復雜和惡劣的，但是工業自動化生產的重要技術支持。傳感器技術在工業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揮著十分重要的作用。具體的說，工業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進行明確，提高工業生產的精度和效率。

2.2 傳感器技術在數控機床中的應用

數控機床是現代機械制造生產的重要基礎，是關系到現代機械制造生產的自動化設備，尤其是在裝備制造業中得到了廣泛的應用。大量的傳感器被應用到數控機床上，從而實現了數控機床對溫度、壓力、位移和速度等參數的自動化測量和控制。首先，傳感器技術應用在數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到數控機床的控制管理系統中，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，傳感器技術還在數控機床的軸動位移狀況進行檢測，避免因軸動過位出現誤差導致生產故障。需要指出的是，傳感器技術在數控機床中的應用最早是對刀具和機床的監控方面，通過高分辨率的傳感器和監視器實現對數控機床運行和生產的實時動態監測。

2.3 傳感器技術在汽車控制系統中的應用

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發展，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中的應用，實現了變速器自動化、汽車制動抱死系統、汽車發動機控制系統等，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動機中的應用有效提升了汽車發動機的性能。但是同時也應當認識到，汽車在運行過程中發動機會產生電磁波和震動，因此應用到汽車發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增加，因此要形成對傳感器的自動化、規模生產。

3 結語

傳感器技術作為信息時代高新技術發展的典型代表之一，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展，并且在機電一體化系統和人們的生產生活中發揮著越來越重要的作用。

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