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

崔靜

摘要：隨著國(guó)家科技水平的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，在不同領(lǐng)域發(fā)揮著不可取代的作用。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器與檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，本論文著重研討傳感器與檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：傳感器;檢測(cè)技術(shù);機(jī)電一體化

引言：

機(jī)電一體化是機(jī)械類(lèi)與電子類(lèi)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用所產(chǎn)生的技術(shù)，其中傳感器與檢測(cè)技術(shù)是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行與發(fā)揮作用的一項(xiàng)重要技術(shù)。為此，通過(guò)對(duì)傳感器與檢測(cè)技術(shù)的深入探究，保障其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到更充分的應(yīng)用，已成為當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展的重要任務(wù)。

1傳感器技術(shù)

1.1傳感器技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)階段，傳感器技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，其具有較強(qiáng)的感知能力，能夠?qū)Υ郎y(cè)物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的反應(yīng)，并且能夠?qū)@取到信息數(shù)據(jù)完整的傳遞給工作人員;另外，因其具備較強(qiáng)的感知能力，使我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中測(cè)量物質(zhì)的科學(xué)性有所提升，所以，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展有著重要意義。除此之外，傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，可以利用傳感器裝置具備的基礎(chǔ)功能保障檢測(cè)技術(shù)使用的準(zhǔn)確性，從而能夠保障傳感器裝置按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求以及固定流程進(jìn)行操作，適應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境，這樣機(jī)電一體化系統(tǒng)可以適用于任何作業(yè)點(diǎn)環(huán)境。同時(shí)，傳感器裝置在適應(yīng)作業(yè)環(huán)境后，可以根據(jù)系統(tǒng)操作的特點(diǎn)調(diào)整作業(yè)方案，保障作業(yè)方案與作業(yè)環(huán)境的匹配，這樣能夠在技術(shù)拓展過(guò)程中提升傳感器的應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)傳感器技術(shù)與信息傳遞機(jī)制的高效融合。

1.2傳感器與檢測(cè)技術(shù)和機(jī)電一體化的聯(lián)系

傳感器的作用在于利用電子元器件來(lái)檢測(cè)外界環(huán)境和設(shè)備的情況，包括溫度、濕度、流量等信息，并轉(zhuǎn)化為數(shù)量值。傳感器還具備相應(yīng)的檢測(cè)功能，通過(guò)檢測(cè)技術(shù)來(lái)獲取相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行信息。傳感器及檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用十分普遍，其中以微電子技術(shù)為支撐的機(jī)電一體化技術(shù)也在工業(yè)多個(gè)行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用，傳感器及檢測(cè)技術(shù)可以說(shuō)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的核心支撐技術(shù)。通過(guò)機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制，而傳感器及檢測(cè)技術(shù)的智能化、精密化水平直接影響到機(jī)電一體化的工作內(nèi)容及工作效率，因此在機(jī)電一體化的應(yīng)用中，傳感器及檢測(cè)技術(shù)的水平越高，機(jī)電一體化的自動(dòng)化水平也就越高，但是傳感器及檢測(cè)技術(shù)的成本也就越高，因而并不是在所有的工業(yè)設(shè)備中都應(yīng)用了最先進(jìn)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，而是根據(jù)情況來(lái)選擇性?xún)r(jià)比最高的機(jī)電一體化系統(tǒng)。

2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

2.1汽車(chē)工業(yè)

近幾年，汽車(chē)工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，已進(jìn)入了快速發(fā)展階段，同時(shí)，在汽車(chē)工業(yè)技術(shù)上，傳統(tǒng)系統(tǒng)大多被機(jī)電一體化系統(tǒng)取締，汽車(chē)中許多模塊都開(kāi)始應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，如最常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)模塊，一般會(huì)使用不同的傳感器應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)模塊，利用電子控制單元，操作發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)的把控，可以極大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作性能。除發(fā)動(dòng)機(jī)外，傳感器也應(yīng)用在汽車(chē)的許多控制模塊，比如：溫度傳感器、壓力傳感器的應(yīng)用，這類(lèi)傳感器在一定程度上改善了車(chē)輛性能，不僅增加了車(chē)輛使用的人性化與舒適化程度，還讓車(chē)輛的安全性有了巨大的提升。針對(duì)安全性方面，最常見(jiàn)的是車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，它可以很好地輔助駕駛者掌握道路環(huán)境，而導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的不單單是GPS定位，也有傳感器技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，即利用傳感器測(cè)出道路附近的情況，傳遞信息給駕駛者，進(jìn)而提高行車(chē)安全性。

2.2機(jī)械加工行業(yè)

傳感器在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在切削工藝上，傳感器技術(shù)的應(yīng)用保障了切削的精準(zhǔn)性，使工件的加工更滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需要。根據(jù)工藝加工的特點(diǎn)，分析其原材料的淘汰原因，調(diào)整傳感器裝置，提升與切削工藝的一致性，更能適應(yīng)于工件的加工。但在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用，傳感器技術(shù)必須集合刀具安裝進(jìn)行調(diào)整，機(jī)械加工過(guò)程中，由于刀具在具體應(yīng)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震顫，這會(huì)對(duì)傳感器裝置的準(zhǔn)確性造成影響，從而造成質(zhì)量問(wèn)題。另外，在切削工藝上的應(yīng)用，傳感器裝置的調(diào)整要與切削工藝參數(shù)設(shè)置相結(jié)合，只有在二者的匹配下才能完善切削模式，完整的分析切削工藝應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的功率因數(shù)，從而保障后續(xù)檢測(cè)技術(shù)參數(shù)設(shè)置的正確性，完整的處理加工中的形態(tài)因素以及溫度因素，提升加工的質(zhì)量與加工的效率。

2.3數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)說(shuō)必不可少，在其技術(shù)應(yīng)用中，把傳感器技術(shù)結(jié)合到數(shù)控機(jī)床實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以讓數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用更加自動(dòng)化、智能化，同時(shí)提高其科學(xué)性。比如控制好機(jī)床加工中的一些傳感器元件，可以更好的發(fā)揮出控制技術(shù)中的關(guān)鍵要素，另外，傳感器技術(shù)對(duì)于提升機(jī)床技術(shù)的運(yùn)作能力也有很大幫助。

2.4機(jī)器人行業(yè)

工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行各項(xiàng)操作得益于傳感器技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)在工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部裝設(shè)傳感器裝置，其可以通過(guò)感知操作環(huán)境，準(zhǔn)確找到測(cè)量對(duì)象，調(diào)整自身工作狀態(tài)，從而做出位移、調(diào)整速度等操作，傳感器裝置對(duì)外部環(huán)境的感知，是工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)確感知與總結(jié)、反饋信息的基礎(chǔ)。工業(yè)機(jī)器人的零位與極限位置檢測(cè)主要應(yīng)用的是微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳感器、光電開(kāi)關(guān)傳感器、電渦流傳感器，這樣不僅能夠保障工業(yè)機(jī)器人定位、跟蹤精準(zhǔn)，還能對(duì)工業(yè)機(jī)器人的正常運(yùn)行提供保護(hù)。而且在工業(yè)機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)上都安裝了位移傳感器，機(jī)器人在作業(yè)工作每個(gè)傳感器會(huì)檢測(cè)其位移的準(zhǔn)確性;而速度的控制主要是通過(guò)內(nèi)部速度傳感器來(lái)完成;觸覺(jué)傳感器主要安裝在機(jī)器人的夾持器以及手腕等需要與物質(zhì)接觸的部位上，這樣機(jī)器人能夠準(zhǔn)確確定物質(zhì)的位置，保障夾持成功。

結(jié)束語(yǔ)：

傳感器與檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制的核心環(huán)節(jié)，是機(jī)電一體化系統(tǒng)中一項(xiàng)不可替代的技術(shù)，其發(fā)展水平可以決定機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體功能。所以，傳感器技術(shù)在各領(lǐng)域機(jī)電一體化系統(tǒng)的不斷應(yīng)用過(guò)程中，也要注意技術(shù)水平與科學(xué)化水平的提升，不斷總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，解決應(yīng)用上存在的問(wèn)題，并不斷將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融入到傳感器技術(shù)中，從而提升我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域機(jī)電一體化系統(tǒng)的水平，并充分發(fā)揮傳感器技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展上的作用，形成科技優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)入新的階段。

參考文獻(xiàn)：

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[2]嚴(yán)洪運(yùn).機(jī)電一體化中傳感器與檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用探析[J].基層建設(shè).2019（11）