傳感器技術在機電一體化系統中的應用研究

黃卓爾

摘? ? 要：機電一體化系統中傳感器技術的應用可實現系統的自動化運行，提升了各工業領域生產效率，為了使機電一體化系統得到全面的優化，應借助傳感器技術進行改善。本文對傳感器技術及機電一體化系統涵義進行了闡述，分析了傳感器技術在機電一體化系統中的應用，包括傳感器技術在機械加工、汽車生產、工業機器人生產中的應用，使機電一體化在實際生產中發揮出更好的性能。

關鍵詞：傳感器技術;機電一體化;工業機器人生產

1? 引言

傳感器作為機電一體化領域的重要部分，得到了廣泛的應用，可將電信號轉化控制信號。通過傳感器技術的應用可使機電一體化系統的自動化水平提升，發揮出更好的功能。為了提升機電一體化系統的運行效率，應合理應用傳感器技術，為機電一體化系統的完善提供幫助，同時能夠使傳感器技術的應用更好的前景。

2? 傳感器技術概述

傳感器是能夠將感受的信息根據一定規律轉化成遠距離傳播信號的檢測裝置，信號形式不限于電信號。傳感器可借助物理、化學效應等來獲取信號，依靠通信技術傳輸信號。該技術在電氣領域中得到了廣泛的應用，常用的傳感器中按照設計方式可劃分為控制型傳感器與轉換型傳感器;按照傳感參量可劃分為流體傳感器、氣敏傳感器以及光敏傳感器，與人類的感官比較相似;按照工作原理可劃分為物理傳感器、化學傳感器以及生物傳感器。

3? 機電一體化系統概述

機電一體化系統中有機械系統、伺服系統、傳感檢測系統，機械系統中包括了傳動結構、支承部件、數學模型，伺服系統中包括了執行元件、檢測元件等，傳感檢測系統中包括了速度傳感、加速度傳感、扭矩傳感、視覺傳感等。借助這幾種系統的支持可使系統整體穩定運作，同時能夠實現多種功能，使信號的獲取、轉化及傳輸能夠高效進行。

4? 傳感器技術在機電一體化系統中的應用

4.1? 傳感器技術在機械加工中的應用

在機械加工生產過程中，傳統加工效率比較低，難以實現生產的目標。由于在加工中刀具在切削過程中產生了大量的熱量，需要定期加入冷卻液以保證刀具的正常使用，使生產的質量能夠達到要求。然而，在刀具加工中難以掌握其工作溫度，這種情況會使加工受到影響。采用傳感器技術可對加工中溫度進行感應，并且實時測量刀具的溫度，當檢測發現溫度數值超出了標準范圍后會向系統發送警示信息，以便于人員采取措施進行處理，使刀具的溫度控制具有更好的效果。當前在機械加工領域中，該技術主要在準備工作以及加工監測中應用。

在準備過程中，系統能夠根據傳感器裝置的設置對生產中的多種設備進行自動化檢測，例如刀具位置、固定情況以及工件的規格等。經過檢測保證各項參數與機械加工標準參數全部符合后對加工設備發出指令，開始進行機械加工。在加工過程中，傳感器設備能夠對加工的實時情況進行檢查，發現存在的問題后進行預警，系統可根據運行準則下達問題處理措施。比如，在傳感器裝置檢測工件的平滑度、尺寸、精度、刀具角度、溫度等各項參數的時候，測量出工件的尺寸與實際的標準要求不符合的時候，可及時將測量的結果傳輸給系統，系統對加工尺寸不符合的問題向機械設備下達相應的指令，使加工過程停止，之后對問題的原因進行分析，結合問題原因來對設備的運行模式以及其他參數進行調整，使加工中的問題得到有效處理，避免對加工過程以及設備造成影響。

4.2? 傳感器技術在汽車生產中的應用

傳感器技術在汽車生產行業中的機電一體化系統應用中逐漸普及，這使汽車產品的自動化水平得到了提升，不僅能夠加強產品性能，也使生產的規模得到了擴大。在以往的汽車生產行業中，雖然在材料使用上得到了創新，但是難以對汽車小型化以及輕型化進行有效處理，由于汽車的電子控制系統缺乏自動化技術的支持，需要添加較多的電子裝置以及元件等對車輛進行控制，影響了汽車生產的效果。而采用傳感器技術可使裝置得到簡化，通過添加傳感器裝置，可對汽車控制系統進行改善，建立機電一體化系統，使傳統的機械控制系統及電子機械控制混合系統被取代，保證了汽車的智能化和自動化生產效果，同時能夠減少控制系統與裝置占據的空間，實現汽車的小型化和輕型化發展需求。考慮到汽車控制系統的工作過程比較復雜，在汽車運行中易受到外界的影響，需要配置具有較好性能的傳感器裝置，以達到抗震及抗腐蝕等目的。比如，在汽車運行中，機電一體化系統會受到汽車傳遞的震蕩力，因此應選擇具有抗震性能的傳感器裝置。

4.3? 傳感器技術在工業機器人生產中的應用

在工業化領域的發展下，自動化技術的無人化生產技術等應用越來越廣泛，工業機器人的研發使工業生產的效率得到了提升，由于工業機器人可在惡劣的環境下進行作業，同時能夠不減少人為錯誤問題，因此能夠使生產的效益得到保障。工業機器人研發過程中需要借助傳感器技術，使其實現自動化功能，為產品的質量帶來保障。在實際的應用中，傳感器技術可發揮出動物感官的作用，使機器人自身具有相應的功能。例如，采用視覺傳感功能可使機器人在加工中精確地識別需要加工的零部件，結合零部件的相應位置對設備進行調整，使零部件加工的準確性和質量得到提高;借助觸覺傳感功能可使機器人在調整過程中做出更加精準的判斷，能夠根據零部件的情況來設置相應的參數，使零部件的加工質量達到標準。通過傳感器技術的應用，可使工業機器人機電一體化系統得到優化，減少加工中的出現的問題。

5? 結束語

傳感器技術在當前的不同領域中得到了有效的應用，通過與機電一體化的結合可使機械生產、汽車生產等行業的生產效率與質量得到提升。因此，應大力推進傳感器技術的應用，實現機電一體化系統的自動化功能，使生產得到高效的控制，保證了生產的精確性，這樣可發揮出系統的有效作用。通過對傳感器技術的合理應用，可為更多行業的生產帶來良好的條件，提升技術的整體水平。

參考文獻：

[1] 林海陽.淺析傳感器技術在機電一體化系統中的應用[J].電子世界，2019（16）：207.

[2] 鐘兢.傳感器技術在機電一體化系統中的應用分析[J].中國設備工程，2019（15）：194～196.

[3] 王佩蓓.試析機電一體化系統中傳感器技術的運用[J].數字通信世界，2019（7）：210.

[4] 曹聰，卜令欣.傳感器技術在機電一體化系統中的應用研究[J].中國設備工程，2019（7）：139～140.