涂祖蕾

摘要：目前我國機械制生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)達到了很先進的階段，與此同時，機械生產(chǎn)的發(fā)展也進一步提升了我國的綜合實力與經(jīng)濟水平。本文重點探究機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術應用情況，結合當前行業(yè)發(fā)展情況，積極推動傳感器技術創(chuàng)新，以求最大程度的提升機電一體化系統(tǒng)應用水平。

關鍵詞：傳感器技術;機電一體化;系統(tǒng)應用

0? 引言

傳感器技術經(jīng)過長期的研發(fā)，功能日漸強大，而且衍生出多個種類和特性，已經(jīng)推廣到很多領域，逐漸成為機電一體化系統(tǒng)中的核心技術之一。傳感器技術憑借獨特的優(yōu)勢，可以大大提升機電一體化系統(tǒng)在實踐中的操作力和控制力，進一步擴大機電一體化系統(tǒng)技術應用范圍，為機電一體化系統(tǒng)在實踐操作中提供了可靠的科學保障。

1? 關于傳感器技術的現(xiàn)狀與發(fā)展歷程分析

伴隨著技術的不斷發(fā)展，傳感器也在技術手段的支持下，逐漸發(fā)展進步，其不僅僅局限于單一的某一方面，而是促進種類、速度以及信息處理的多面發(fā)展，并且逐漸完善和強化，因此，其在機電一體化中的應用也越來越普遍，范圍也在逐漸擴大。伴隨著傳感器技術的發(fā)展，其在上世紀八十年代達到了關鍵性的發(fā)展階段，在科技領域的現(xiàn)代化發(fā)展占據(jù)了十分重要的位置，各個國家在這樣的時代背景下，對傳感器技術的研究和投入都在逐漸增加，致力于其研發(fā)工作，因此，傳感器技術逐漸發(fā)展成了一種新興的行業(yè)領域。現(xiàn)階段，傳感器技術的使用已經(jīng)越來越廣泛，并且成為了我國的重點開發(fā)項目，傳感器技術在機電一體化中的實際應用效果也成為了業(yè)內(nèi)人士普遍關心的問題。

2? 機電一體化、傳感器技術的概念與傳感器的分類

2.1 機電一體化系統(tǒng)的具體概念

機電一體化系統(tǒng)主要就是指在機械生產(chǎn)過程中，將微觀電子技術應用于相關系統(tǒng)中，從而達到更新機電一體化系統(tǒng)中各項功能，提高機電一體化系統(tǒng)運轉的質量與效率的目的[1]。

2.2 傳感器技術的具體概念和分類

傳感器技術主要就是指一種能夠對機械生產(chǎn)制造過程中的數(shù)據(jù)進行測量與轉換的設備，并根據(jù)規(guī)范和標準，將非電量信號轉化成易測量的電信號。

目前我國傳感器技術在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中的應用主要分為三大類：

①根據(jù)制造材料可以分為物理結構與晶體結構。

②根據(jù)內(nèi)部能量轉化模式可以分為能量控制型與能量轉化型。

③根據(jù)所測量的參量設計可以分為機械量參量、熱工參量以及物性參量[2]。

傳感器的這些不同特性的種類，能適用于多種不同的環(huán)境和用途，因此只要結合使用要求合理選擇就可以滿足不同機電一體化系統(tǒng)的應用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)制造中，傳感器技術的應用已經(jīng)占據(jù)了重要的地位，進一步提升了我國機械制造業(yè)的發(fā)展。

3? 將傳感器技術應用于機電一體化系統(tǒng)的意義和作用

當下我國正處于不斷提高工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)自動化水平的發(fā)展過程中，這就需要加強機電一體化系統(tǒng)在日常工作中的應用，傳感器技術在這里就起到了至關重要的作用。加強傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用，不僅可以通過檢測得出的數(shù)據(jù)信息來促進系統(tǒng)檢測自動化水平的提高，進而推動我國工業(yè)生產(chǎn)制造水平的提高[3];而且還能夠幫助機電一體化系統(tǒng)高效科學的獲取待檢測對象的相關特征和狀態(tài)信號，為機電一體化系統(tǒng)后續(xù)正常發(fā)揮功能奠定堅實的基礎。

機電一體化系統(tǒng)中測量模塊是至關重要的一個環(huán)節(jié)，涉及到檢測與獲取待檢測對象的特征狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息，影響到相關工作人員確定機械結構的強度、壓力、速度等主要功能的重要物理參數(shù)數(shù)據(jù)輸入，而這個測量模塊就是由傳感器和測量電路等重要部分組成，也就是說，傳感器技術是機電一體化系統(tǒng)中的核心，是機電一體化系統(tǒng)高水平、高精確度工作的重要保障。

4? 傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的實際應用

4.1 傳感器技術在汽車行業(yè)的應用

隨著我國科技實力的不斷進步，在人們的日常生活中，對汽車的需求不斷提高，傳統(tǒng)的汽車制造生產(chǎn)技術已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代汽車行業(yè)的發(fā)展，而傳感器技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀。通過加強傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用，提高了汽車制造業(yè)的智能化與輕型化水平，增強了現(xiàn)代汽車應用的舒適度以及使用的便利性，進一步推動了我國汽車行業(yè)的進步和發(fā)展[4]。

在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中，傳感器起到了不可或缺，不能代替的作用。現(xiàn)代汽車生產(chǎn)制造工序中，傳感器技術應用范圍較廣，無論是自動變速器還是防抱死系統(tǒng)，都需要依托于傳感器技術來獲取數(shù)據(jù)自動響應?，F(xiàn)代汽車的車用電子裝置越來越多，傳統(tǒng)的純機械式控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被汽車機電一體化系統(tǒng)取代，例如現(xiàn)在應用最廣泛的導航系統(tǒng)，以及發(fā)動機控制系統(tǒng)，在改進中與傳感器技術進行深度融合，賦予裝置多樣化功能的同時，進一步增強汽車系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、可靠性。有別于傳統(tǒng)的汽車制造技術和工藝而言，傳感器技術抗干擾能力較強，可以滿足大范圍應用需要，在滿足功能需要同時大大降低成本。汽車傳感器適應較強，可以自適應顛簸道路或是其他惡劣環(huán)境，具備較強的密封性抵御外界環(huán)境的侵蝕影響，汽車發(fā)動機艙內(nèi)部環(huán)境的高溫高壓、發(fā)動機使用過程中的電磁波和強烈震動都不會影響汽車傳感器在車用機電一體化系統(tǒng)中的應用。而且傳感器技術在汽車生產(chǎn)中只要能夠實現(xiàn)自動化，并且有效控制生產(chǎn)成本，就具備大批量生產(chǎn)的能力。傳感器技術在汽車機電一體化系統(tǒng)中應用，持續(xù)優(yōu)化安全管理系統(tǒng)，可以進一步提升汽車行駛安全性?？v觀當前的汽車安全管理系統(tǒng)現(xiàn)狀來看，作為汽車的核心裝置，涵蓋壓力傳感器、加速度傳感器兩種。在檢測側邊撞擊的速度方面，根據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，壓力傳感器相較于加速度傳感器運行效率更高，可以將誤差控制在最小范圍內(nèi)，憑借其獨特優(yōu)勢將壓力傳感器廣泛應用在汽車制造領域，有助于進一步提升汽車安全管理系統(tǒng)運行可靠性、穩(wěn)定性，維護駕駛人員人身安全。

由此看來，機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的應用，在提升汽車制造技術水平同時，極大的推動了汽車生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)高維度發(fā)展。傳感器技術為全面發(fā)揮汽車機電一體化系統(tǒng)的整體功能和科學效用奠定了堅實的技術基礎，在汽車生產(chǎn)制造的實踐操作中，傳感器技術保障了汽車機電一體化系統(tǒng)的科學高效和穩(wěn)定可持續(xù)性發(fā)展。所以加強對傳感器技術在汽車機電一體化系統(tǒng)中應用的研究，是提升和優(yōu)化我國汽車行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段的重要內(nèi)容。

4.2 傳感器技術在機械加工中的應用

各個行業(yè)工程項目機械結構實際加工的過程中都需要對零部件進行檢測，工作人員在進行加工機械零部件之前，必須利用現(xiàn)有的自動化機械加工檢測設備對零部件的加工胚件和各個零件的加工工具進行檢測，越精確科學的檢測結果，越能保障后續(xù)工作的順利進行，而在此過程中，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用為機械加工檢測技術就起到了重要的作用，使機械加工檢測結果更加科學精準。

機械加工在實操加工前，對加工設備的檢測要求較高，諸如，自動化識別和控制坯件的夾持方位，依據(jù)技術標準來調整坯件夾緊力、變形等參數(shù);加工后，精準測量工件的形狀、尺寸和位置數(shù)據(jù)信息，保證生產(chǎn)的工件品質符合實際需要。通過各項指標檢測，為后續(xù)工序開展奠定基礎，傳感器技術在這里就起到了科學、精準且省時省力的作用。在機床加工中，依托于傳感器技術的實際應用可以優(yōu)化加工流程，進一步提升加工過程穩(wěn)定性，調整相關加工參數(shù)，生產(chǎn)高精度的工件。通過控制床身有關部位的阻抗參數(shù)、振動等數(shù)值，加強機床加工的薄弱環(huán)節(jié)，提升加工精準度。我國現(xiàn)階段在機械加工中傳感器技術的應用，其中當屬壓電式三向切削力傳感器，以及應變式傳感器更具代表性，但是不同技術特點和適用情況不同，需要結合具體情況靈活選用，切實提升機械生產(chǎn)加工效率和效益。

4.3 傳感器技術在數(shù)控機床上的應用

眾所周知，在我國現(xiàn)階段機械自動化發(fā)展過程中，數(shù)控機床是受到廣泛關注的關鍵技術和重要內(nèi)容，是目前機電一體化系統(tǒng)工程技術應用和優(yōu)化需要考量的發(fā)展元素之一。因此，新時期積極推動機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的廣泛應用，受到了相關領域高度關注和重視。如何保障傳感器技術在數(shù)控機床的實際應用效果，需要加深傳感器技術原理和優(yōu)勢認知了解。在此基礎上，持續(xù)推動傳感器技術優(yōu)化創(chuàng)新，切實提升機電一體化系統(tǒng)的整體性、科學性和可靠性。例如進一步強化相關傳感器控制原件的參數(shù)控制精度及數(shù)控機床加工體系中機電一體化系統(tǒng)功能，就能極大程度上發(fā)揮整個機電一體化系統(tǒng)中控制模塊的關鍵性要素，有助于強化傳感器技術能力和整個機電一體化系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

傳感器技術可實現(xiàn)自動化控制數(shù)控機床刀具與工件運作，提升加工精度，降低誤差，生產(chǎn)高品質的工件。就數(shù)控機床中傳感器的應用類型來看，包括溫度傳感器、感應同步器、紅外傳感器等，類型多樣，可以滿足數(shù)控機床對工件檢測位置、角位移和直線位移，并有效控制加工壓力、穩(wěn)定和速度等。傳感器技術在數(shù)控機床機電一體化系統(tǒng)中的應用，不僅解決了人工檢測效率低下的問題，而且還使故障檢出排除更為高效，進而確保機械零件更加精確，促進機械制造行業(yè)的發(fā)展。

5? 未來機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的應用前景

結合我國的發(fā)展趨勢及目前各項數(shù)據(jù)顯示，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中未來的發(fā)展趨勢有三方面：

①提升光電子和微電子技術的應用，從而減少傳感器檢測過程中需要耗費的時間，促進傳感器的穩(wěn)定性與工作效率;

②提升智能化、數(shù)字化傳感器的發(fā)展，提高傳感器技術在線監(jiān)控過程中的效率和能力;

③提升數(shù)學模型與數(shù)學計算方法的應用，增強傳感器技術的精確度，避免傳感器在運行中出現(xiàn)故障[5]。

6? 結束語

綜上所述，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用，提高了機械生產(chǎn)制造的能力與質量。目前傳感器技術不僅在汽車行業(yè)、機械加工、數(shù)控機床領域得到廣泛的應用，而且憑借技術優(yōu)勢在人工智能、醫(yī)療、探險等領域中應用取得了可觀成果，對于提升我國科技水平具有積極意義。

參考文獻：

[1]安培成.淺析傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].內(nèi)燃機與配件，2018，40（1）：82-83.

[2]劉鄒.淺析傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].中國新通信，2018，21（1）：205.

[3]劉波.智能制造系統(tǒng)中機電一體化技術應用之我見[J].自動化應用，2018，60（2）：150-151.

[4]劉慧，楊炙坤.機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的運用[J].機電一體化，2018，15（18）：228.

[5]謝小寶.傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技，2018，25（6）：161-162.