機電自動化中傳感器技術的應用研究

張海強，杜俊斌

（中科院廣州電子技術有限公司，廣東 廣州 510070）

傳感器設備是智能化設備的重要分支，在現代化的技術條件下，有著廣闊的應用空間，可以作為人類感官功能的延伸，對環境與特定的感知條件進行量化的數據采集。在應用研究過程中，為了更好地提高其設備條件在各個行業中的應用條件，可以從基本的技術原理內容出發，在對傳感器技術有初步了解后，針對性地對其應用過程中的功能作出改良與調整，以此達到擴大應用優勢的目標。

1 技術原理分析

國家制定的GB7665-84標準中，將能夠感受規定的被測量數據，按照數學函數法轉化為可用信號的設備確定為傳感器。標準的傳感器設備，通常由敏感元件與轉換元件組成，在應用過程中，可以將設備采集到的數據信息，通過任意格式進行傳輸、存儲、記憶與顯示，通過特定的控制操作，使數據內容發揮功能作用。在特征條件上，傳感器會表現出智能化、數字化、系統化、網絡化、微型化、多功能化的特征，量化處理信息的同時，使熱、光、氣、力、磁、濕等條件，完成感官條件向數字化數據內容轉化的功能。

而之所以將此項設備技術條件定義為傳感器，主要是由于其采集的數據內容可以與人類的感官條件相對應。其中光敏感設備可以與視覺條件相對應，聲敏感設備與聽覺相對應，將氣敏傳感器作為對應嗅覺的采集系統，利用化學傳感器對味覺作出量化的數據判斷，而在觸覺的感知上，應用壓敏、溫敏、流體等傳感器設備進行綜合分析。

2 技術應用條件研究

2.1 機電設備加工中的應用

機電設備的加工過程中，通過對傳感器設備的應用功能，可以有效地分析加工中可能產生的機械阻抗、振動部件的問題。在采集參數進行量化分析的同時，對于所加工設備的品質有大幅度的提升效果。而在使用數字化傳感技術時，可以將數據信息通過總線結構，傳遞到控制中心，并在系統管理的方法下，降低異常數據問題所造成的危害條件，保證加工處理的有效性。尤其在安全問題的控制上，這種技術條件有明顯的優勢效果，可以最大程度地提高生產安全水平，使相關崗位的運維工作人員，能夠制定更具針對性的技術措施。由此，不僅可以提高加工過程中的實時監控效率，也能降低工作量消耗條件，保證加工過程穩步展開。

同時，從質量控制的角度出發，通過這種量化的監測信息，可以更加精確地描述出加工關鍵部位所處的狀態條件與實際情況，在掃描技術的引導下，得到更加精確的數據信息，對技術內容的優化進行指導。例如，在汽車自動化控制中，憑借對電子控制系統的應用，實現了原有系統的升級，將傳感器作為電控的關鍵條件，可以更好地滿足技術人員的客觀需求。通常情況下，傳感器設備會設置在車身的控制系統中，與發動機和底盤系統向連接，一般的車輛會設置20個傳感器設備，而較為高級的轎車，在傳感器設備上會有所增加。在某企業應用傳感器設備的過程中，使用減震、震動、陀螺這三類傳感器進行技術融合，使車輛的自動化控制水平明顯提升，達到了系統優化的應用效果。

2.2 工業流水生產中的應用

傳感器在工業化生產中，也發揮著重要的功能作用，主要可以總結為以下四個方面。

第一，可以憑借傳感器技術，對電氣車床與相關設備的振動條件進行檢測，以此確認在各個生產環節中，可能存在的運行風險問題。這一技術條件的應用，可以有效地提升設備系統運行的優化條件，保證流水生產過程中的連續性。

第二，精細化環節的掌控。在工業流水生產中的電氣自動化設備，經常被應用在一些緊密度條件較高的設備加工上。由于部件具有測量難度大、加工條件復雜的特點，一般的生產加工無法滿足其技術要求。因此，在進行流水生產時，可以利用傳感器設備檢測優勢，保證設備加工參數穩定性，以此提高流水生產在處理精細部件時的能力條件。例如，在微機械加工時，需要較高的精細化條件作為保障，以此保證流水生產的有效性。因此，在對傳感器設備進行應用的過程中，采用發揮原子力傳感器的優勢，直接對微機械的生產精度進行提升，為該企業的生產能力升級、產品質量優化創造了必要的先決技術條件，提高了企業的經濟收益。

第三，對于有特殊加工需要的設備，可以發揮傳感器的感知作用，更好地指導加工操作。例如，在使用刀具、砂輪等設備進行設備尖部處理時，可以在其接觸位置附近設置傳感器。通過對距離、效果等參數的感知與測量，更加精確的表面的破損修復、塑型處理等內容進行優化，以提高設備生產過程中的技術優勢，使流水加工的精細化條件能夠得到最大程度的開發。

第四，流水車床中的電氣自動化系統，能夠利用傳感器設備，對自身系統中的潤滑油、液壓系統等流態的功能結構進行監控，以此保證生產過程中的實時監控，重點控制系統中可能存在的油量不足問題。

2.3 機電環境檢測中的應用

環境的檢測，是傳感器設備應用的重要方向，在涵蓋內容與應用難度上都相對較高，必須在使用先進技術條件的基礎上，才能發揮出技術的應用優勢。而在進行環境檢測傳感器開發與應用的過程中，還要針對其所適用的檢測對象與應用環節，與相關的精密儀器進行整合，使其發揮出傳感檢測的功效。在機電自動化系統中，對于系統運行環境的檢測也有明顯的必要性。通過對系統環境部件溫度、濕度等環境條件的檢測，可以更好地控制設備的使用效果，并幫助鑒別系統中的故障。鑒于環境監控的特殊性，傳感器設備自身的耗電量不大，可以保持長時間的精確檢測。而在進行管理的過程中，可以通過傳感器高速的信息傳送速率，在發生事件的第一時間向系統發出預警，以此保證運維人員針對相關事件的高效處理。在相對較短的時間條件內，保證工作人員能夠及時地制定出處理方案，使環境檢測的意義得到強化。

尤其在溫度的監測過程中，傳感器設備的應用空間變得更加廣闊，可以在接觸法與非接觸法的方法控制下，調整應用條件，以便更好地針對監測數據的內容，制定出優化方案，完成監測信息的采集與整理工作。而在執行這一管理方案時，需對傳感器的節點硬件進行管理，以便提升設備應用的精度條件，確保數據準確。

2.4 人工智能技術中的應用

傳統的電氣自動化系統中，經常會出現數據傳輸誤差問題，不僅影響了生產的質量條件，也限制了生產加工的速率水平。在傳感器系統中，可以憑借自身的信息傳遞功能，優化生產中的信息傳遞問題。

機器人自動焊接處理的過程中，可設置與之功能需要相對應的電弧傳感器設備，并通過系統中設置的信息傳送終端，完成系統間的信息傳遞。例如，在某企業的生產過程中，崗位人員經過對工作條件的分析，在智能機器人的焊接處理中進行了優化升級，使用電弧傳感器在機器人設備中形成了高效率的信息采集與輸出空間，并能夠在這一技術系統的支撐下，將感知到的物理信息參數，轉化為自身的電量條件，由此顯著地優化了機器人系統的工作效率。方法上，利用外部傳感器技術條件，對外部的信息數據檢測與采集，使機器人能夠更好地完成環境分析，并在特定的環境條件下，采取針對性的優化措施，保證智能化執行過程中的穩定性與有效性，使其可以針對外部環境的變化，作出正確的選擇與應對。同時，還在內部系統結構中設置了相應的傳感系統，使整體系統結構能夠在傳感器設備的影響下，對運行的穩定性進行監督，以此保證智能設備在發揮功能作用時，保證自身的生產加工的連續性。

3 結語

傳感器設備在應用過程中，對各行業領域起到了積極的影響作用，在促進行業發展的同時，為人們的工作生活帶來了便捷化的功能。本文在對技術應用條件進行分析時，通過對機電設備、工業生產、環境檢測、人工智能等內容的詳細論述，為整合技術優勢、發揮自動化潛力、拓展應用空間提供了參考內容，各行業可以根據自身的發展特性與狀態，對其中的電氣自動化傳感器設備應用條件作出調整與控制，以求達到加速技術發展建設的目標。