陳俊勇 沈天龍
摘要:傳感器是機電系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的核心組件,是保證機電系統(tǒng)擁有信息收集、反饋、處理能力的關鍵,是機電系統(tǒng)的“大腦”,是保證機電系統(tǒng)具備自動反應能力的關鍵。因此,必須深入研究傳感器與檢測技術,為機電系統(tǒng)提供更好的性能。
關鍵詞:機電一體化;傳感器;檢測技術;應用
本文通過對傳感器的定義及與機電系統(tǒng)的關系、分類、傳感檢測技術的概述,并對傳感器與檢測技術在汽車行業(yè)、機器人行業(yè)、數(shù)控機床、生產加工設備的應用分析,以此促進傳感檢測技術的提升。
一、 傳感器概述
(一) 定義及與機電系統(tǒng)的關系
傳感器可以通過感受將檢測信息轉變?yōu)楠毺匦盘柌鬏斶M待反應設備中,此裝置在機電一體化系統(tǒng)中主要作用是檢測狀態(tài)并根據(jù)狀態(tài)作出反應,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并提供相關信息。乃是機電一體化系統(tǒng)中測量系統(tǒng)的核心組件,傳感器的優(yōu)異性能是測量系統(tǒng)高效運行的關鍵,能令機電系統(tǒng)擁有高效的信息反饋能力、信息傳輸能力、信息反應能力。如同人的大腦,乃是機電系統(tǒng)最核心的組件,是保證機電系統(tǒng)能夠接收到信息并通過一定的傳輸并讀取內容做出相應的反應,通過傳感器在機電系統(tǒng)中的使用,令機器具備了溫度感受、壓力感受等,在很多領域的應用體現(xiàn)出其高適應性及功能的強大,保證了機電系統(tǒng)的正常運行,促進了各行業(yè)的發(fā)展,保證生產進度。通常情況下,在機電系統(tǒng)中通過傳感器的使用對機組自身、外部狀態(tài)、指定目標等進行檢測以達到認識目標、獲取目標信息的目的,進而,通過自身的反饋、信息讀取、信息處理等功能實現(xiàn)相關設備的控制及調節(jié),實現(xiàn)高效處理,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的反應能力。
(二) 分類
傳感器按照不同的性質可以進行很多的分類,如按照檢測對象分類,可將傳感器分為內部信息傳感器和外部信息傳感器,內部信息傳感器主要的作用是檢測機電系統(tǒng)的內部情況,如內部的結構的位置、溫度、速度變化及異常情況。而外部信息傳感器則是通過機電系統(tǒng)檢測外部的變化,在特殊設備的支撐下,令機電系統(tǒng)具有感覺,感受到外部環(huán)境變化,擁有溫度感覺等,如視覺傳感器靈系統(tǒng)具有了視覺能力。
(三) 傳感檢測技術
在科技高度發(fā)展的今天,傳感檢測技術的已經普遍的使用,在生活中經常會使用傳感檢測技術支持的設備,如指紋解鎖、面部識別檢測技術產物,為人們提供了方便,令生活更具有科技感,基于此,各行業(yè)都有廣泛的應用,如計算機、各類電器、各種辦公及生產設備等,尤其是在傳感檢測技術不斷強化下,新一代的傳感檢測技術實現(xiàn)了高度集中的檢測識別反應系統(tǒng),令機械設備具有了如同人體般的感覺,傳感器擁有了如同人體大腦般的反應處理能力。
二、 機電系統(tǒng)中傳感器與檢測技術的應用
傳感器與檢測技術的應用領域非常廣,如在機器人行業(yè)、數(shù)控機床、生產加工設備、汽車行業(yè)等領域的應用,令設備系統(tǒng)具備了強大的功能,為我國經濟的高速發(fā)展提供了有效的保障。
(一) 在機器人行業(yè)的應用
眾所周知,傳統(tǒng)各行業(yè)工作完全以人工為主,機械為輔,而現(xiàn)如今的各行業(yè)的情況恰恰相反,基本以機械為主,人工為輔,尤其是機器人行業(yè),智能機器人出現(xiàn),各行業(yè)的人工工作有了替代品,這是因為機器人擁有了與人近相似的能力,既感受信息、信息傳輸、信息處理等能力,如工業(yè)生產上,機器人在流水線上的使用,替代了人工生產,令工業(yè)生產更具標準。如在貨運中轉倉的使用,智能機器人替代了人工分流,令貨物分流工作更快更準確。而做到這一變化的,正是傳感器與檢測技術的應用,通過在機械人的各構件安裝各類傳感器,機械人具有“感覺”,也就是收集自身信息以及外部信息,并通過信息收集反饋,進而再處理,達到了有效的控制目的。如,通過內部傳感器對位移、溫度、速度等進行信息收集,通過外部傳感器對周邊環(huán)境進行收集,并通過反饋處理,機械人便能夠通過調整自身來適應自身變化及外界變化,保證的設備的正常運行。例如,觸覺傳感器在機器人手臂、手指的使用,能夠幫助機械人精準捕捉目標并抓取目標。
(二) 在數(shù)控機床的應用
數(shù)控機床主要是通過數(shù)控技術控制機床的運轉,而通過傳感器與檢測技術的應用,實現(xiàn)機床的自動化、智能化運行,保證了機床的高效運行能力。通過信息的收集、反饋、處理達到自動控制機床的目的,既,在機床運行中,通過傳感器檢測目標形成帶目標動作路徑的數(shù)字信號,進而處理該數(shù)字信號并將同樣的數(shù)字信號輸出給設備系統(tǒng),設備系統(tǒng)根據(jù)收到的指令作出相應的反應,進而達到生產的標準。
(三) 在汽車行業(yè)的應用
現(xiàn)如今傳感器技術已經較為成熟,而在汽車行業(yè)的應用令汽車擁有了更為成熟的安全性能,甚至在傳感器檢測技術以及其他智能技術的支撐下實現(xiàn)了汽車的自動行駛,可以說,傳感器的使用為汽車行業(yè)帶來了新的可能,如,通過傳感器檢測技術與汽車的制動系統(tǒng)結合,令汽車具備自動距離檢測制動,避免了車輛行駛中出現(xiàn)碰撞的情況,為汽車提供了安全保證。同時,通過溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器在汽車發(fā)動機的使用,能夠實時檢測發(fā)動機狀態(tài),保證了汽車發(fā)動機正常運行及穩(wěn)定。
(四) 在生產加工設備的應用
傳感器在生產加工的應用,保證了生產加工的高效性,減少了加工中的安全風險、加工失誤,提高了設備的穩(wěn)定性,做到了及時的監(jiān)督檢測生產加工。其中,在切割中的應用,令機械設備具有了“人性化”思考能力,通過傳感器的控制和調節(jié),令切割更精準、更快速,避免了切割失誤的情況。同時,通過傳感令機械具備了實時控制切割力度、切割方式的能力。而在機床的運行中,通過傳感器與檢測技術的使用,令數(shù)控系統(tǒng)具備了實時檢測控制機床運行的能力,能夠實時控制機床的溫度、運行、軸承、回轉系統(tǒng)等,保證機床運轉的安全性,提高了機床生產加的質量、速度及安全度。再者,傳感檢測能夠對生產加工實現(xiàn)高效的監(jiān)督檢測,保證了生產加工的高效性,令機械生產具備了自我調節(jié)的能力,通過實時監(jiān)控生產標準,杜絕了生產錯誤問題,通過對設備狀態(tài)的檢測,實時了解設備狀態(tài),保證設備的正常運行。
三、 結束語
綜上所述,本文通過對傳感器與檢測技術在機電系統(tǒng)中應用的分析,深入了解傳感檢測技術的應用效果,滿足現(xiàn)代化機電系統(tǒng)的能力提高,滿足現(xiàn)代工業(yè)生產的需求,在不斷強化傳感檢測技術下,提高傳感器性能,保證在各領域的應用效果。
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(作者單位:浙江省郵電工程建設有限公司)