陸榮鵬

摘要： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，近幾年來(lái)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的自動(dòng)化水平也在突飛猛進(jìn)，不僅在機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)力以及生產(chǎn)效率方面有了極大的提升，同時(shí)在機(jī)械設(shè)備的控制上更加的簡(jiǎn)潔易操作。新時(shí)代的機(jī)械行業(yè)正向著新技術(shù)和新設(shè)備的方向發(fā)展，進(jìn)一步研發(fā)智能化水平較高的機(jī)械設(shè)備，是目前機(jī)械行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的性能提升都有著重要的作用。主要介紹了傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要作用，同時(shí)也對(duì)傳感器技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用做了簡(jiǎn)單的探討。

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

1 傳感器技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)述

傳感器屬于一種元器件，主要是用來(lái)獲取信息并且輸出信號(hào)。傳感器可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行信息感應(yīng)檢測(cè)，按照規(guī)律把其轉(zhuǎn)化為具體形態(tài)的一種電信號(hào)裝置。為了良好的滿足傳輸信息、處理信息等功能的需求，可以利用傳感器。當(dāng)今信息時(shí)代的背景之下，作為高新技術(shù)典型標(biāo)志性技術(shù)之一的傳感器技術(shù)，具體應(yīng)用到機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要是通過(guò)使用測(cè)量效能達(dá)到目的。機(jī)電一體化系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象各項(xiàng)參數(shù)的輸入操作行為，然后按照規(guī)律將這些所獲得的參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電物理參數(shù)的變化曲線，為工作人員進(jìn)行優(yōu)化整改工作帶來(lái)數(shù)據(jù)依據(jù)，機(jī)電一體化系統(tǒng)中將傳感器技術(shù)當(dāng)成核心技術(shù)，傳感器技術(shù)成為了機(jī)電一體化系統(tǒng)良好有序運(yùn)行下去的助推力。工業(yè)生產(chǎn)中利用傳感器技術(shù)，為工業(yè)企業(yè)帶來(lái)了巨大的貢獻(xiàn)，隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，其與信息、現(xiàn)代通信技術(shù)完美融合，在越來(lái)越多的領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著作用。

2 傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要性

機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化程度比較高的系統(tǒng)，其核心部件就是傳感器，所以傳感器技術(shù)也就是該系統(tǒng)中的核心技術(shù)。傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的角色就好比人體的感覺(jué)器官，它能夠通過(guò)對(duì)目標(biāo)實(shí)物的感知測(cè)量來(lái)獲取目標(biāo)的相關(guān)信息，并快速、準(zhǔn)確的將這些信息傳遞給系統(tǒng)控制模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制效果。在對(duì)目標(biāo)測(cè)量過(guò)程中，傳感器能夠?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)準(zhǔn)確、快速的提供維持系統(tǒng)高效運(yùn)行的重要的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，最主要的是能夠幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)自身的自動(dòng)化檢測(cè)，傳感器在提高機(jī)電一體化系統(tǒng)性能方面，所以進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的研究是十分有必要的。

3 傳感器技術(shù)的應(yīng)用

3.1 傳感技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

在開(kāi)展機(jī)械加工時(shí)，需要借助檢測(cè)工作確保機(jī)械加工的產(chǎn)品滿足要求。在開(kāi)始加工產(chǎn)品之前，需要對(duì)坯件以及設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢查，從而確保后續(xù)工作的正常開(kāi)展。傳感技術(shù)在機(jī)械加工過(guò)程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）通過(guò)檢測(cè)能夠?qū)ε骷膴A持方位進(jìn)行自動(dòng)的判斷和調(diào)整，并預(yù)估上床之后產(chǎn)品裝夾的形變情況和夾力大?。唬?）完成加工之后，對(duì)產(chǎn)品的合格情況進(jìn)行評(píng)估，在測(cè)量評(píng)估過(guò)程中需要掌握產(chǎn)品的形狀、尺寸和平面度等參數(shù)，部分特殊工件除了上述檢測(cè)內(nèi)容之外，還需要對(duì)導(dǎo)程、齒距等進(jìn)行測(cè)量，機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)施，能夠使上述的工序都能夠自動(dòng)完成；（3）加工產(chǎn)品時(shí)，要借助傳感檢測(cè)技術(shù)對(duì)加工條件進(jìn)行把控，即控制振動(dòng)、切削速度等，系統(tǒng)能夠自行監(jiān)測(cè)從而使系統(tǒng)達(dá)到最佳的加工狀態(tài)，從而提高產(chǎn)品的合格率。以切削過(guò)程為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，利用傳感檢測(cè)優(yōu)化系統(tǒng)的生產(chǎn)率，使得切除率實(shí)現(xiàn)最佳，準(zhǔn)確掌控機(jī)床的動(dòng)態(tài)特征。同時(shí)還需要找到影響精度的因素，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，不但能夠輔助加工，還可以對(duì)刀架結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行評(píng)估。

3.2 傳感技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，汽車(chē)逐漸成為了人們出行的重要工具，因此，更多的技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在了汽車(chē)制造當(dāng)中。近年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)逐漸向著輕型化和智能化發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)使用的電子控制系統(tǒng)需要傳感技術(shù)的支撐，該技術(shù)的使用不但能夠提升汽車(chē)的使用舒適度，還能夠方便人們的出行。機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械式控制部件被自動(dòng)控制系統(tǒng)取代，逐漸把控制和檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)生產(chǎn)當(dāng)中，想要完全實(shí)現(xiàn)，需要引入可靠度和性能高的傳感器類(lèi)型，具體要求包含以下幾點(diǎn)：（1）適應(yīng)性強(qiáng)：汽車(chē)需要在惡劣環(huán)境下行駛，因此，傳感器需要具備密封性，能夠抵抗潮濕、易腐蝕的環(huán)境，保證汽車(chē)能夠正產(chǎn)運(yùn)行；（2）抗干擾性能好：傳感器一般應(yīng)用在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙當(dāng)中，運(yùn)行過(guò)程中需要抵抗強(qiáng)震、高溫、高壓和電磁波等的影響；（3）穩(wěn)定、可靠性高：汽車(chē)一般具備較長(zhǎng)的使用年限，因此，汽車(chē)零部件需要耐用，各項(xiàng)指標(biāo)需要滿足高頻率運(yùn)行需求；（4）經(jīng)濟(jì)成本要合適：在生產(chǎn)汽車(chē)的過(guò)程中，不但需要滿足上述的要求，還需要對(duì)經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行控制。在開(kāi)始實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)之前，需要保持產(chǎn)品的一致性，這和自動(dòng)化生產(chǎn)要求是一致的。

3.3 傳感技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

將傳感技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床當(dāng)中，即采用數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)加工進(jìn)行控制，實(shí)際上就是借助數(shù)字代碼的形式把加工信息記錄在程序介質(zhì)當(dāng)中，其中包含移動(dòng)軌跡，然后系統(tǒng)需要經(jīng)運(yùn)算、譯碼等環(huán)節(jié)發(fā)出相應(yīng)的指令信息，使機(jī)床工作，從而生產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)品。在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中使用的傳感器主要有電壓傳感器、光電編碼器等，主要用于位置檢測(cè)，掌握機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)。傳統(tǒng)機(jī)床在使用過(guò)程中會(huì)受到技術(shù)的影響，從而出現(xiàn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)位問(wèn)題，這樣一來(lái)就很容易出現(xiàn)機(jī)床使用故障。若把紅外、超聲波等傳感器運(yùn)用在機(jī)床當(dāng)中，不但能夠有效地檢測(cè)機(jī)床是否存在軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)位問(wèn)題，還能夠及時(shí)處理出現(xiàn)的問(wèn)題，這就有效地解決了常規(guī)機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中存在的人工檢測(cè)盲點(diǎn)，能夠有效地控制數(shù)控工作，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和精度，還能夠有效地降低各項(xiàng)成本，這對(duì)于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言是非常有利的。

4 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

傳感器技術(shù)涉及到的領(lǐng)域眾多，其特點(diǎn)在于可將非電量轉(zhuǎn)換成電量，所有的過(guò)程均符合物理定律和物質(zhì)的物理特性，而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，不斷有新材料、新技術(shù)出現(xiàn)，將這些與傳感器技術(shù)相結(jié)合，或者在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化更新都是非常重要的。第一，研發(fā)新型敏感材料，將微電子、光電子等學(xué)科技術(shù)運(yùn)用其中，提高傳感器的敏感程度，提高傳感器的性能，使其達(dá)到可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)以及短時(shí)間瞬時(shí)檢測(cè)的工作要求；第二，新技術(shù)和新物理效應(yīng)的應(yīng)用，近代物理學(xué)已有造生物的感覺(jué)功能的新型傳感器得到開(kāi)發(fā)，其覆蓋的行業(yè)領(lǐng)域也越來(lái)越多，通過(guò)新的技術(shù)和材料不僅可以研究新型傳感器，還能優(yōu)化已經(jīng)開(kāi)始使用的傳感器，增強(qiáng)可使用的范圍，將其更為小型化、集成化，開(kāi)發(fā)更多的功能，減少其中的消耗；第三，高精度發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)需要靈敏度、精確度、反應(yīng)速度的傳感器，一些超精度的在線檢測(cè)可達(dá)到<0.1m，還可將數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法運(yùn)用其中，降低故障率；第四是智能化數(shù)字化發(fā)展，目前發(fā)現(xiàn)傳感器已可以不再輸出單一模擬信號(hào)，而是輸出微電腦處理后的數(shù)字信號(hào)，甚至可附帶控制功能，未來(lái)可以應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的線上檢測(cè)控制和智能化工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化系統(tǒng)是未來(lái)工業(yè)的發(fā)展方向，而傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的運(yùn)用，能夠有效的提高系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平，提高工作效率。其主要運(yùn)用于機(jī)械加工、汽車(chē)行業(yè)、數(shù)控機(jī)床等機(jī)電一體化行業(yè)，為生活和工程生產(chǎn)提供便利

參考文獻(xiàn)

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