機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術應用分析

閆玉水

【摘 ?要】由于我國經濟和工業(yè)的發(fā)展，現代科學技術加快了發(fā)展的步伐，其中機電一體化技術應用最為廣泛。機電一體化系統(tǒng)是由多種技術環(huán)節(jié)構成的整體性機電技術，其中傳感器是機電一體化系統(tǒng)的重要部分。傳感器與檢測技術是機電一體化中最為關鍵所在，是機電一體化系統(tǒng)自動控制運行、自動調節(jié)的前提。本文通過對傳感器的介紹與對傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用進行探討，進而分析機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術在未來的發(fā)展。

【關鍵詞】機電一體化;傳感器;檢測

機電一體化系統(tǒng)是在主機下達的命令下，各個工作環(huán)節(jié)有秩序地進行工作。隨著智能時代的發(fā)展，我國對機電一體化技術提出了更高的能力要求，社會同樣對機電一體化系統(tǒng)提出了更高的需求，從而擴大了在機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術的應用范圍，積極促進傳感器與檢測技術的發(fā)展與進步。在機電一體化系統(tǒng)中，傳感器的工作是對信息進行處理，對系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工作狀態(tài)進行檢測，分析系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工作情況，既能將信息進行有效傳播，又能提高工作有效率。本文將從以下三個方面進行探討：

1 傳感器的內涵

1.1概念

傳感器在機電一體化系統(tǒng)的工作等同于大腦在人體內的工作，在眾多工作設備中處于老大的地位。傳感器不僅要將外界信息轉換為內部信息，為機電一體化系統(tǒng)提供必要信息，還要將內部信息進行分析與監(jiān)控[1]。傳感器是機電一體化系統(tǒng)水平提高的基礎與前提，如果缺少傳感器，機電一體化系統(tǒng)將無法繼續(xù)運行下去，體現出傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的重要性。

1.2種類

根據檢測對象的不同可以將傳感器分為內部信息傳感器與外部信息傳感器。內部信息傳感器主要檢測機電一體化系統(tǒng)內部情況，外部信息傳感器主要檢測系統(tǒng)外部環(huán)境情況。內部信息傳感器主要檢測項目為：系統(tǒng)內部所處位置、變化速度、力、力矩、溫度以及各異常情況[2]。外部信息傳感器主要檢測項目為：系統(tǒng)的外部環(huán)境狀態(tài)，有接觸式和非接觸式兩種類型。例如，觸覺傳感器、滑覺傳感器、壓覺傳感器為接觸式，視覺傳感器、超聲測距儀、激光測距儀為非接觸式。在使用機電一體化系統(tǒng)時，根據實際情況對傳感器進行選擇。20世紀30年代有國家開始對傳感器技術進行研究，研究過程運用了各個學科領域的知識，范圍非常廣泛。由于后期微電子技術的出現，許多生產趨于自動化，更多的領域被開發(fā)，比如海洋開發(fā)、環(huán)保、生物醫(yī)學等，傳感器的種類及數量越來越多。

2 傳感器與檢測技術的運用

2.1機器人

在現代科技中，最具有代表性的便是機器人。在自動機能方面，機器人的生產技術因為使用了傳感器有了較大的突破。在機器人生產過程中使用傳感器，可以有效掌握和控制外界環(huán)境運行狀態(tài)，從而準確有效的保證機器人的生產。在機器人內部工作或操作對象下，傳感器可以有效處理各種信息，由于傳感器將外界信息準確處理與轉換為內部信息，機器人能對外部信息做出精確、敏感的應答，從而機器人自動化的生產與工作才能有所保證，傳感器在機器人中的應用更是復雜繁多[3]。

2.2機械加工

傳感器在機械加工方面主要運用于切削過程和機床運行過程。把傳感器應用于切削過程可以有效提高效率，以及檢測金屬材料。傳感器檢測方式為：根據切削活動所產生的力度、振動、所發(fā)出的聲音以及切削過程中電機的功率予以檢測，以判斷切削過程是振動變化或所產生的切削力[4]。把傳感器應用于機床運行，可以檢測系統(tǒng)的安全性。通過機床在故障中停留的時間、生產的粗糙度、以及加工過程中的精準度和機床的運行情況來檢測。

2.3數控機床

傳感器在常用的機電一體化設備，即數控機床，也被廣泛應用。在數控加工技術上使用傳感器，它可以根據數字信號來科學地控制整個機電一體化系統(tǒng)自動化進行，根據傳感器判斷的數控機床運行狀態(tài)，工作人員能通過相應的提示及時有效地掌握數控機床工作過程，以免發(fā)生意外事故。通過傳感器檢測，工作人員可以確定與控制下一步操作時間，從而不耽誤工作時間，按時有效地完成工作任務。使用傳感器檢測技術能對數控機床的工作狀態(tài)進行有效地控制和精確地掌握，既能對數控機床加工的精確度有所提高，還可以提高工作效率[5]。

3 未來發(fā)展

隨著現代科學技術的發(fā)展與進步，傳感器與檢測技術會得到不斷的提升，進而控制技術越加精準、高效。

3.1穩(wěn)定性增強

傳感器穩(wěn)定性被其自身穩(wěn)定性、環(huán)境適應性以及其他的因素所影響。近年來，由于傳感器屏蔽技術的發(fā)展與進步，傳感器抗干擾技術逐漸增強，從而提高傳感器穩(wěn)定性，進而有效提高傳感器與檢測技術的穩(wěn)定性與準確性。通過加強傳感器穩(wěn)定性，傳感器的使用范圍更加廣泛，適用性增強，能更加適用于各種系統(tǒng)中。

3.2可持續(xù)發(fā)展

隨著我國科技設備微型化發(fā)展，電子技術與芯片技術的發(fā)展，傳感器順應時代發(fā)展，步入了微型化發(fā)展的道路，使傳感器體積逐漸縮小，從而許多技術設備體積隨著傳感器體積的縮小而縮小，減小設備占用空間。傳感器的微型化發(fā)展提升了傳感器技術，使機電設備越來越一體化。傳感器與檢測技術發(fā)展決定著機電一體化發(fā)展，是智能控制的重要技術之一，還需要對以下幾方面進行研究：如何做到功率消耗低、提高傳感器環(huán)境適應性、提高傳感器管控能力。加強傳感器與檢測技術的發(fā)展，進而使機電一體化系統(tǒng)得到發(fā)展。

結語

綜上所述，在機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術被最大限度應用，在機電各個環(huán)節(jié)穩(wěn)定工作方面起著決定性的作用。在機電一體化系統(tǒng)中使用傳感器與檢測技術可以大幅度提高系統(tǒng)工作效率，從而提高生產效率與質量，使整個生產過程更加高效，為整個生產過程帶來了便利。由于現代智能技術的快速發(fā)展，未來在機電一體化系統(tǒng)中傳感器的使用只會愈加廣泛、普遍，同時對機電一體化系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展起促進作用。

參考文獻：

[1]曹國峰.淺析傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].中國新通信，2019，21，12：126.

[2]褚衛(wèi)忠.傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2017，09：58-59.

[3]鐘峰，史偉艷.機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術的應用分析[J].電子制作，2018，14：50-52.

[4]孫一平.研究傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].數碼設計，2017，6（09）：74.

[5]劉鄒.淺析傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].中國新通信，2018，20（01）：205.

（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司）