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        傳感技術(shù)在機(jī)電一體化領(lǐng)域里的應(yīng)用

        2020-09-10 16:41:50許超
        環(huán)球市場(chǎng) 2020年2期
        關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化應(yīng)用

        許超

        摘要:隨著社會(huì)科技和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)工業(yè)逐步的走向了現(xiàn)代化之路,中國(guó)在世界農(nóng)業(yè)大國(guó)的基礎(chǔ)上,也在向制造業(yè)大國(guó)穩(wěn)步推進(jìn),許許多多的“made inchina”從中國(guó)走向了全世界,中國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù),已經(jīng)在世界嶄露頭角,中國(guó)從一個(gè)沒有工業(yè)基礎(chǔ)的國(guó)家,快速的發(fā)展成為工業(yè)基礎(chǔ)雄厚,人才儲(chǔ)備豐厚的大國(guó)。近年來,無論是機(jī)床,汽車,計(jì)算機(jī),國(guó)防軍工,都取得了很高的成就,但是在發(fā)展這些的同時(shí),想要有所創(chuàng)新,使相關(guān)技術(shù)更加智能更加高效化,就離不開傳感器技術(shù)。像很多種類的傳感器,例如,光敏傳感器,熱敏傳感器,力敏傳感器,色敏傳感器等等這些傳感器都應(yīng)該在廣泛的升級(jí)與利用,本文主要闡述了傳感技術(shù)在機(jī)電一體化領(lǐng)域中的應(yīng)用方向與發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:傳感技術(shù);機(jī)電一體化;應(yīng)用

        從世界工業(yè)革命開始,各種工業(yè)產(chǎn)品就開始層出不窮的出現(xiàn),許許多多機(jī)電一體化產(chǎn)品也不斷的走進(jìn)了人們的生活,從國(guó)防軍工到社會(huì)經(jīng)濟(jì),從日常生活到大眾消費(fèi),從日用消耗品到家用電器,機(jī)電一體化技術(shù)滲透到了人民生活的方方面面,幾乎無處不在。而在機(jī)電一體化這一領(lǐng)域里,傳感器技術(shù)又擔(dān)當(dāng)著重要的角色,先進(jìn)的傳感器技術(shù)是產(chǎn)品機(jī)電一體化的保證,是機(jī)電一體化控制的核心元器件之一,對(duì)整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)起著重要的作用。

        一、什么是機(jī)電一體化技術(shù)

        簡(jiǎn)單的講機(jī)電一體化技術(shù)就是機(jī)械,電子,信息技術(shù)的集合體,是一門多學(xué)科交匯的高端學(xué)科,在一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的控制單元,傳動(dòng)單元,和中央處理器機(jī)構(gòu)中應(yīng)用微電子技術(shù),軟件化信息技術(shù),并將這些有機(jī)的集成到中央控制集合中。近年來,隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù),信息技術(shù),電子技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)作為三者的結(jié)合體,也在隨著趨勢(shì)迅猛的發(fā)展,其在工業(yè)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,舉個(gè)例子,最典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品汽車,已經(jīng)從21世紀(jì)初的奢侈品演變成為老百姓日常生活中非常常見的大眾消費(fèi)品,機(jī)電一體化技術(shù)在高速發(fā)展的同時(shí),也在很好的造福著人類的生活。

        二、什么是傳感器技術(shù)

        傳感器技術(shù)是一項(xiàng)將相關(guān)物理或者自然信息轉(zhuǎn)變成指定信息的一項(xiàng)技術(shù),一個(gè)傳感器將輸入信息經(jīng)過一次或者幾次的轉(zhuǎn)換,經(jīng)過中間量轉(zhuǎn)變成最終想要的形式,其中轉(zhuǎn)換元件是能直接或者間接將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的組成原件,它是傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)組成。

        三、傳感器的種類劃分

        現(xiàn)階段我國(guó)在工業(yè),農(nóng)業(yè),國(guó)防軍工,生物醫(yī)學(xué)方面所使用的傳感器多種多樣,其主要分為以下幾種,聲傳感器,光傳感器,電子傳感器,溫度傳感器,力傳感器。從工作原理上還可分為電學(xué)式傳感器,磁學(xué)式傳感器,光電式傳感器,半導(dǎo)體式傳感器等等,根據(jù)敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系,也可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號(hào)分類,可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器等。它們被廣泛的應(yīng)用于機(jī)電一體化中,是機(jī)電一體化應(yīng)用領(lǐng)域中不可或缺的元素。根據(jù)敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系,也可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號(hào)分類,可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器等。

        四、傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用

        (一)傳感器在汽車領(lǐng)域里的應(yīng)用

        傳感器在汽車領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用,例如,我們?cè)陂_車的時(shí)候是通過油量表得知汽車的汽油儲(chǔ)備量,那么在這個(gè)油量表中利用的就是油位傳感器,汽車上的自動(dòng)大燈功能利用的則是光敏傳感器,胎壓監(jiān)測(cè)功能利用的是壓力傳感器,ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)則是利用的速度傳感器,汽車的自動(dòng)啟停功能也同樣利用了速度傳感器,一些高端品牌的汽車上會(huì)裝配有適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng),這種技術(shù)則是利用了壓力傳感器技術(shù),總的來說,汽車工業(yè)應(yīng)用的傳感器,大致分為兩大類,一類是提供給駕駛者的信息類傳感器,另一類則是控制汽車行駛狀態(tài)的動(dòng)態(tài)控制類傳感器,這些傳感器技術(shù)的應(yīng)用使汽車工業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步,從很大程度上簡(jiǎn)化了駕駛者的操作。同時(shí)讓汽車駕駛起來更有質(zhì)感,增添了駕駛者的駕駛樂趣,優(yōu)化了汽車消費(fèi)領(lǐng)域的消費(fèi)者體驗(yàn),同時(shí)也從很大程度上帶動(dòng)了國(guó)家以及地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,給世界汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來了前進(jìn)的動(dòng)力。

        (二)傳感器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

        數(shù)控機(jī)床,數(shù)控加工中心應(yīng)該算得上是最典型的機(jī)電一體化設(shè)備之一,近年來數(shù)控加工中心這一機(jī)電一體化工業(yè)設(shè)備在傳統(tǒng)的機(jī)械加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,提高了機(jī)械加工的精度,省去了許多傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)從業(yè)者的勞動(dòng),提高了機(jī)械行業(yè)的工作效率。在數(shù)控機(jī)床上所使用的工業(yè)傳感器更是功能強(qiáng)大,種類豐富,像德國(guó)品牌DMG機(jī)床上所使用的盤式刀庫(kù),能根據(jù)操作者輸入的G代碼指令,自動(dòng)更換刀具指定刀具到機(jī)床主軸上,這一過程就應(yīng)用了模擬電子信號(hào)傳感器,像機(jī)床加工過程中重要的加工參數(shù),很多也是由傳感器收集提供的,例如,主軸振動(dòng),切削力,進(jìn)給量控制,主軸轉(zhuǎn)速,步進(jìn)電機(jī)的速度控制等等都是由各種各樣相關(guān)的傳感器來收集,整理,傳遞參數(shù)的。

        再如水切割加工技術(shù),也稱水射流切割或水刀切割,它是利用告訴射出的水流的動(dòng)能切割力將被加工工件加工成指定形狀,其通過指令設(shè)定通過電子信號(hào)傳感器,將模擬的電子信號(hào)指令提供給工作單元,使射出的水流速度壓強(qiáng)高達(dá)10MPa-400MPa之間,利用水流高速射出產(chǎn)生的動(dòng)能,對(duì)所加工工件形成破壞力,在破壞力的作用下完成指定形狀的加工·

        五、結(jié)束語(yǔ)

        隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)防實(shí)力的不斷進(jìn)步,中國(guó)在機(jī)電一體化領(lǐng)域,打破了許許多多的國(guó)外技術(shù)壟斷,傳感器技術(shù)在這一過程中也承擔(dān)起了重要的作用,在機(jī)床,汽車,國(guó)防軍工等各個(gè)方面,傳感技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展,在中國(guó)工業(yè)機(jī)電一體化高度完善的今天,傳感技術(shù)也在向智能化,模塊化,小型化的方向發(fā)展在發(fā)展的同時(shí),也在為我國(guó)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新提供著源源不斷的動(dòng)力。相信在不久的將來,傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域一定還會(huì)有更加出色的表現(xiàn)和更加突出的貢獻(xiàn),新一代高質(zhì)量,高可靠性,性能優(yōu)異的傳感器會(huì)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]傅運(yùn)剛,陳維健.機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1996(4):5-6.

        [2]劉杰,趙春雨.機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003(4):54-55.

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