淺析傳感器與檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

宋曉

摘要：隨著科技的發(fā)展，傳感技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，將傳感器技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，保證了傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。將傳感器技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，可以有效地提高機(jī)電一體化的發(fā)展水平?，F(xiàn)針對(duì)這一現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)電一體化中的傳感器和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了討論，希望能對(duì)有關(guān)方面的工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：傳感器;檢測(cè)技術(shù);機(jī)電一體化系統(tǒng);應(yīng)用

1傳感器與機(jī)電一體化的關(guān)系分析

1.1傳感器的內(nèi)涵及分類

現(xiàn)在的感應(yīng)器和以前的感應(yīng)器不同，早期的感應(yīng)器主要負(fù)責(zé)收集各種特征的數(shù)據(jù)，就像是耳朵、鼻子、眼睛等感官一樣，而現(xiàn)在的感應(yīng)器，不僅可以將外界的信號(hào)轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的信息，而且還可以對(duì)物體的溫度、濕度、壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，為整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)和發(fā)展提供科學(xué)的基礎(chǔ)。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器的選用要依據(jù)被測(cè)物體的情況而定，并將其劃分為內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，通過內(nèi)部傳感器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度和壓力的探測(cè)，外部傳感器能夠探測(cè)到外部環(huán)境的溫度、濕度和環(huán)境變化。

1.2傳感器與機(jī)電一體化關(guān)系

首先，作為機(jī)電設(shè)備的重要組成部分，傳感器的特性感知是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，它的特性感知是整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分。其次，傳感器所提供的特性參數(shù)也是分析和判斷系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的重要依據(jù)，是保證系統(tǒng)可靠性的技術(shù)保證。

2傳感器與檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用分析

2.1自身工作穩(wěn)定的測(cè)量

在機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，大多使用傳感器對(duì)其工作穩(wěn)定進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，保證了其工作的正常和高效。由于傳感器具有多種不同的功能，因此在實(shí)際應(yīng)用中可以針對(duì)不同的工作環(huán)境，選用不同的檢測(cè)方法。以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品為例，采用基于飽和磁場(chǎng)的線性位移傳感自平行運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、基于力傳感器閉環(huán)控制的點(diǎn)負(fù)荷自適應(yīng)控制技術(shù)，研制出了用于長(zhǎng)纖維預(yù)混合復(fù)合材料成型專用高精度平板熱模壓機(jī)，保證了壓合面高精度并行工作，在加壓過程中，各個(gè)力源通過自適應(yīng)反饋調(diào)整，使板片上的各個(gè)點(diǎn)受力均勻，誤差在0.5%以內(nèi)，在長(zhǎng)纖維復(fù)材智能模壓成型工藝中，每個(gè)部件的成型一致性高，成品率高，適用于多種規(guī)格零件生產(chǎn)，解決了原有壓機(jī)成品致密度均勻性不高問題，同時(shí)大幅提升單機(jī)效率解決了批生產(chǎn)能力瓶頸問題。并將此技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的模具加工設(shè)備，以達(dá)到精確的控制效果。

2.2關(guān)重設(shè)備預(yù)知性保障技術(shù)方面的應(yīng)用

由于許多復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)都有重要的設(shè)備，它們?nèi)绯霈F(xiàn)故障將會(huì)給系統(tǒng)帶來難以估計(jì)的損失，所以在設(shè)計(jì)和制作的時(shí)候，就將預(yù)測(cè)性分析與識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到了設(shè)備的工作中，對(duì)其進(jìn)行了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集及分析，預(yù)知性的發(fā)現(xiàn)故障，并對(duì)其進(jìn)行了預(yù)處理，從而降低了維護(hù)費(fèi)用和損失。

2.3產(chǎn)品制造質(zhì)量的在線檢測(cè)應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器的主要目的和作用就是對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，以確保其性能達(dá)到要求。目前，傳感器應(yīng)用于產(chǎn)品的制造、制造、自動(dòng)質(zhì)量分析與評(píng)估，已有很大的發(fā)展，主要應(yīng)用于對(duì)產(chǎn)品的加工品質(zhì)檢驗(yàn)和設(shè)備的精確性保證能力的分析與反饋。針對(duì)傳統(tǒng)工藝中由于膠合質(zhì)量檢查落后而導(dǎo)致的質(zhì)量控制效果差、損耗過大的問題，應(yīng)用成熟的EMR技術(shù)對(duì)粘合缺陷進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的缺陷進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算出了缺陷面積、區(qū)域缺陷面積、缺陷間距、區(qū)域缺陷占比、缺陷總占比、缺陷分布等信息，從而實(shí)現(xiàn)了在線式的自主判斷。

2.4典型管控要素的管控應(yīng)用

（1）數(shù)控機(jī)床中傳感器與檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是一種機(jī)電一體化的機(jī)械設(shè)備，其主要的原理是NC加工技術(shù)，利用數(shù)字信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的自動(dòng)控制，在自動(dòng)控制的過程中，輸出的數(shù)據(jù)信息為傳感器的檢測(cè)提供了科學(xué)的基礎(chǔ)，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)做出正確的判斷，從而讓工作人員了解到數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，從而使工作人員根據(jù)指令進(jìn)行新的操作和控制。

（2）傳感器在智能機(jī)器人中的應(yīng)用

機(jī)器人是現(xiàn)代智能制造領(lǐng)域的一個(gè)重要代表產(chǎn)品，它的自動(dòng)化程度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，機(jī)器人的關(guān)鍵部件就是傳感器，它可以準(zhǔn)確的掌握和控制周圍的環(huán)境，從而保證機(jī)器人在生產(chǎn)中的精確度，無論是在機(jī)器人本身的工作還是在物體的加工下，都可以高效的處理各種信息，并利用傳感器準(zhǔn)確的判斷和處理外界的信息，從而使機(jī)器人能夠準(zhǔn)確、敏感地接收到外界的信息，從而確保機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的工作。

3傳感器與檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（1）傳感器及檢測(cè)技術(shù)與智能技術(shù)的融合與發(fā)展

目前，對(duì)傳感器的精準(zhǔn)度和靈敏度的研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，但是，隨著智能化的應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，傳感器和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展也越來越迫切，不僅要準(zhǔn)確的采集，還要不斷的挖掘和挖掘數(shù)據(jù)，找到合適的特征參數(shù)，設(shè)計(jì)出適合自己的計(jì)算、控制等功能，從而實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也能夠進(jìn)一步提升機(jī)電一體化設(shè)備的智能化水平及效率。

（2）傳感器的可持續(xù)性發(fā)展

傳感器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)，傳感器及檢測(cè)技術(shù)在多學(xué)科技術(shù)協(xié)同、高集成化度等技術(shù)方面的發(fā)展與研發(fā)，在低功耗、高環(huán)境適應(yīng)性、高響應(yīng)速率、自主判讀能力、自適應(yīng)管控能力等方面還需不斷地開展技術(shù)研究和探索，因此，傳感器及檢測(cè)技術(shù)在多學(xué)科技術(shù)協(xié)同、高集成化度等技術(shù)方面的發(fā)展與研發(fā)也成了機(jī)電一體化智能化提升發(fā)展的重要發(fā)展方向之一。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著科技水平的提高，傳感器的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，傳感器和檢測(cè)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于機(jī)電一體化設(shè)備，對(duì)確保機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代智能制造工藝的不斷發(fā)展，將會(huì)使傳感器在機(jī)電一體化方面的應(yīng)用越來越廣泛，從而對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的可持續(xù)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

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