傳感器技術在機電一體化系統中的應用研究

高艷

摘 要：傳感器技術是機電一體化系統中非常重要的部分。在機電一體化系統中進行傳感器的安裝可以使得該系統的運作速度更快，在進行信息獲取的過程當中能夠獲得的信息更加地豐富和準確。同時，由于機電一體化在具體工作的過程中，所面臨的各種外部環境復雜多樣，傳感器能夠保證其在各種情況下順利的運行。傳感器的缺乏可能會導致機電一體化在運行的過程當中出現信息不準確的情況。

關鍵詞：傳感器技術;機電一體化;應用

1 傳感器技術概述與發展

1.1 傳感器的構成和基本原理

傳感器能夠對外界的變化做出感知，并且將信息按照一定的規律轉化成可以遠距離傳播的信號，是一種重要的測量裝置。傳感器對信息的轉化形式主要為電信號，也可以是其他形式的信號。其測量的關鍵是敏感元件，敏感元件可以接受物體或周圍環境在物理、化學、生物效應的改變， 將其轉化成可傳遞、可利用的信號[1]。

1.2 傳感器技術的未來發展趨勢

根據我國傳感器的研究以及發展現狀可知，傳感器技術作為自動控制、自動調節的重要環節，各行業都重視對傳感器技術理論和材料技術的創新研發。因此傳感器在今后的發展中呈現出以下的發展特點。一是新型敏感材料將會應用于傳感器設備的創造中。隨著社會各行業各學科的綜合發展，各種新技術實現相互融合發展，未來將有望將一些新型敏感材料應用于傳感器制造中，提高傳感器設備對于環境領域的適應力，更提高傳感器技術的精確性。二是傳感器技術將朝著高精度方向發展。根據傳感器的理論可知，其展開被測量一般是以各種物理效應為基礎的，當前伴隨著仿生物理學科的發展，傳感器將會朝著靈敏度高、響應速度快、互換性好的方向發展，從而應用于各種高新技術產業中。如，醫療、航空航天等行業。

2 機電一體化系統概述

機電一體化體系主要是由傳感檢測系統、機械系統以及伺服系統三個部分組成。而對于傳感器檢測系統來講，其中又包括加速度傳感器、扭矩傳感器、位移傳感器、速度傳感器以及視覺傳感器等等。針對于機械系統來講，其中同樣也包含著支承部件、傳動結構以及數學模型等等。針對于伺服系統來講，其中也有檢測元件、電氣元件以及執行元件等各個部分。不同的系統都有著不同的元件或是器件組成，繼而也就形成了一個完整的機電一體化體系，使得機電一體化體系能夠在物理、生物以及化學等不同領域完成信號的檢測、轉變以及傳輸等。

3 傳感器技術在機電一體化系統中的意義和作用

現如今，本國的機械自動化水平正在持續不斷的發展和進步，繼而也就需要增強機電一體化體系在日常工作的使用，而傳感器技術在這其中也就發揮了不可忽視的重要作用。通過將傳感器技術運用到機電一體化體系當中，進而使得傳感器技術監測出來的數據來進一步促進自動化設施的運轉，使得本國機械化生產的效用和水平得到大幅度的提升[2]。同時，當機電一體化體系獲取準確的數據時，同樣也能為后期的正常、高效運轉打下扎實的基礎。機電一體化體系中的檢測部分是最為關鍵的一個步驟，它包含著監測以及獲得被監測對象的相關數據等，同樣也能對機械部分當中的速度、強度以及壓力等各個部分的數據輸入起到重要的影響。而機電一體化體系當中的檢測模塊也就是通過傳感器技術以及測量電路等構成，因此，這也就能反映出傳感器技術在機電一體化體系中起到了極其重要的作用，更是機電一體化體系的核心部分，能夠對機電一體化體系的正常、高效的運行產生不可忽視的影響。

4 傳感器技術在機電一體化系統中的應用

4.1 機械加工領域傳感器的應用

機電一體化系統的重要應用方向就是機械加工領域，普遍使用了傳感器。因為機械的加工零件會不斷位移、偏轉，傳感器將會對這些數據進行測量，獲得真實的物理數據，以保證零件的切割精度。同時，使用傳感器對零件的加工過程可以作出更主動的控制，能主動改變參數來確保機械加工的準確性和有效性。很多傳感器會將切割元件過程中的數值轉化成電信號發送到中心計算機，技術人員就可以對機械加工設備進行遙控，以保證機械加工工作的效率和質量。而且，通過使用傳感器讓系統的運行效率有了明顯的提升，全面提升了機械加工工作的效益。

4.2 傳感器技術在無人駕駛汽車領域的應用

本國科學技術的持續成長，使得汽車行業逐漸朝著無人駕駛汽車的方向成長。而部分的大型汽車生產廠家也開始逐漸推出無人駕駛系統，而經過大量的實驗可以知道，無人駕駛系統在各個方面依然有著較大的成長空間，例如：安全系數、汽車的敏感程度等等。無人駕駛系統在人流密集程度較大的地方并不會有著太多的運用空間。將傳感器技術與無人駕駛汽車進行融合，不僅能夠使得無人駕駛系統變得更加的符合人們的需求，同樣也在朝著智能化的方向成長。傳感器技術在汽車生產以及駕駛當中都起到了至關重要的作用，能夠確保人們的行車安全。而傳感器技術在汽車的制動系統、防抱死系統、控制系統以及自動變速系統等方面有著大量的運用，對于汽車在行駛過程中的安全性有著較高的保障[3]。

4.3 工業機器人

在技術進步的背景下，大量的工業機器人都被應用到工業生產當中。工業機器人可以有效地代替一部分人工的操作，并且克服生產過程中的惡劣環境，從而降低工業生產的成本，從而有效提升工業的加工效率和質量。同時，工業機器人能夠解決工人在工作過程中存在的疲勞問題，減少因為人為因素所導致的誤差率和失誤率，保證工業生產的質量和效率。而為了實現工業機器人的這些功能，就需要利用傳感器讓工業機器人能對周圍的情況、零部件的加工狀態做出感知，自動地對零部件加工的位置、加工工藝做出微調，保證機器人工作的效率和有效性。所以，傳感器就是機器人的感官系統，可以有效識別周邊的情況，機器人會利用傳感器的數據進行自主調整，技術人員也能在工業生產的過程中監控機器人的狀態，并且結合實際工作需要做好調整。

4.4 傳感器技術在數控機床上的應用

在本國的自動化生產過程中，數控機床受到了人們的高度關注，同時也是機電一體化體系當中最需要優化和完善的部分。所以，在新時期中， 為了使得傳感器技術在機電一體化體系中得到大范圍的普及與推廣，既需要相關行業、領域重點關注。怎么將傳感器技術在數控機床中大范圍的使用并確保使用的成效，這也就需要工作人員對于傳感器技術的原理以及優點有著深入的認識和理解，繼而能夠將傳感器技術進行優化和完善，將機電一體化體系的科學性、完整性以及高效性進行相應的提升。例如：將傳感器技術當中的數據管控精度以及數控機床上機電一體化體系的使用進行加強，繼而也就能夠將機電一體化體系當中的管控模塊的效用充分發揮出來，繼而有利于傳感器技術和機電一體化體系的完美融合。在數控機床自動化中使用傳感器技術，不僅能夠使得數控機床自動化，同樣也能使得生產出來的部件品質好，有效的減少生產誤差，最終提升數控機床自動化的生產效用和生產品質。

結束語

隨著我國科技的發展，國內傳感器技術得到了進一步的進步。在進一步推動機電一體化發展的過程當中，可以融入傳感器技術的使用，提升機電一體化系統的運行效率，推動機電一體化發展。

參考文獻：

[1] 涂祖蕾，何滔.淺析傳感器技術在機電一體化系統中的應用[J].內燃機與配件，2020，（17）：188-189.

[2] 李杰.機電一體化系統中傳感器技術的應用探討[J].科學咨詢（科技·管理），2020，（09）：134.

[3] 徐剛.傳感器技術在機電一體化中的應用研究[J].北京印刷學院學報， 2020，28（08）：144-146.