【摘要】? ? 眾所周知,傳感器技術(shù)是近些年被應(yīng)用到機(jī)電領(lǐng)域的一種新型技術(shù),自傳感器技術(shù)被應(yīng)用以來(lái),其在機(jī)電領(lǐng)域便呈現(xiàn)出非常理想的應(yīng)用效果。傳感器屬于自動(dòng)化系統(tǒng)的核心技術(shù),在諸多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的輔助之下,傳感器技術(shù)的功能得到了越來(lái)越充分的挖掘,在機(jī)電領(lǐng)域也有著有越來(lái)越重要的地位。本文將就機(jī)電自動(dòng)化控制中傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的分析和探究。
【關(guān)鍵詞】? ? 機(jī)電自動(dòng)化? ? 傳感器基礎(chǔ)? ? 應(yīng)用分析
引言:
在當(dāng)前的電子工程技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中,傳感器技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。傳感器作為收集和獲得信息資源的重要渠道,在每一次系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中都可以精準(zhǔn)高效完成檢測(cè)任務(wù),并及時(shí)傳輸出各種有效信息。實(shí)際上傳感器運(yùn)作狀態(tài)會(huì)在極大程度上影響著機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果,傳感器的影響力不容小覷。
一、關(guān)于傳感器技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹
1.1什么是傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)用于進(jìn)行信號(hào)的搜集和獲取,在機(jī)電自動(dòng)化體系當(dāng)中,傳感器技術(shù)屬于最為核心和基礎(chǔ)的技術(shù)之一,有了傳感器技術(shù)的助力,工作人員可以更加清楚準(zhǔn)確地認(rèn)知和了解各類(lèi)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況,并且精準(zhǔn)掌控機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化狀態(tài),這對(duì)于提升機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率,保證設(shè)備運(yùn)行安全與穩(wěn)定有著至關(guān)重要的意義。目前,傳感器技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)主要集中體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中,該領(lǐng)域?qū)鞲衅骷夹g(shù)表現(xiàn)出越來(lái)越強(qiáng)的依賴程度。
1.2傳感器技術(shù)原理分析
傳感器可依據(jù)國(guó)家既定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,將全部測(cè)得的數(shù)據(jù)適用數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最終成為可用信號(hào)。在實(shí)際使用過(guò)程中,會(huì)使用不同的方式來(lái)完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸以及運(yùn)輸?shù)裙δ埽宰詈线m的方式來(lái)將數(shù)據(jù)功能和作用發(fā)揮到最大化。 目前,傳感器設(shè)備的組成部分主要包括轉(zhuǎn)換元件和敏感元件兩種類(lèi)型,其呈現(xiàn)出來(lái)的特征主要有微型化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及智能化等,傳感器技術(shù)在量化和處理數(shù)據(jù)信息方面有著其他技術(shù)難以企及的優(yōu)勢(shì)。
1.3傳感器技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
雖然傳感器技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域呈現(xiàn)出非常重要的價(jià)值和作用,但是,這并不意味著傳感器技術(shù)就是足夠完美的,其在實(shí)際適用過(guò)程中也存在著很多問(wèn)題和弊端,其主要集體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.精細(xì)程度不夠
就目前傳感器技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況而言,其在精細(xì)程度還有著很大的提升空間,而且未來(lái)伴隨著機(jī)電自動(dòng)化生產(chǎn)水平的不斷提升,傳感器技術(shù)會(huì)朝著更精細(xì)、更小巧的方向發(fā)展,精細(xì)程度還需要再次提升。
2.虛擬水平較低
現(xiàn)階段傳感器技術(shù)虛擬水平普遍偏低,這就導(dǎo)致傳感器技術(shù)在實(shí)際適用過(guò)程中很容易使得生產(chǎn)存在安全隱患,而且這類(lèi)安全隱患一旦真實(shí)發(fā)生,其所產(chǎn)生的影響力和破壞力是不容小覷的,其不僅僅會(huì)造成不可估量的財(cái)產(chǎn)損失,更有可能威脅到工作人員的生命安全。因此,未來(lái)傳感器技術(shù)研究工作需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)虛擬水平的研究力度,要不斷提升虛擬水平,降低安全隱患的存在概率。
3.清潔問(wèn)題嚴(yán)重
據(jù)了解,之前生產(chǎn)中適用傳感器技術(shù)時(shí)多采用的是切削液技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)不僅增加了生產(chǎn)成本和費(fèi)用,而且這項(xiàng)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生很多廢氣,嚴(yán)重?fù)p害到周邊環(huán)境。因此,傳感器技術(shù)在使用過(guò)程中必須要解決好清潔問(wèn)題。
二、機(jī)電自動(dòng)化控制中傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用分析
2.1機(jī)械生產(chǎn)
機(jī)械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中是最重要也是最基礎(chǔ)的工具,伴隨著生產(chǎn)工藝要求的提高,機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和精準(zhǔn)度也有了更高的要求,傳感器技術(shù)便在其中發(fā)揮著不可替代的重要作用。傳感器技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在,其可以實(shí)時(shí)在線獲知機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)隨時(shí)對(duì)其做出調(diào)整。除此之外,傳感器技術(shù)在提升生產(chǎn)工藝精準(zhǔn)度方面也有著重要價(jià)值和作用。以車(chē)刀的刀尖制作為例,車(chē)刀的刀尖形狀要求是非常高的,而影響車(chē)刀刀尖形狀的諸多因素當(dāng)中,影響力最大的非工件表面精度莫屬,操作人員利用傳感器技術(shù)便可以獲得車(chē)床車(chē)刀的準(zhǔn)確位置,并判斷其所處位置是否合適,這樣一來(lái),刀尖形狀問(wèn)題便得到了有效解決。
2.2報(bào)警系統(tǒng)
無(wú)論在哪一類(lèi)工業(yè)系統(tǒng)當(dāng)中,報(bào)警系統(tǒng)都是至關(guān)重要的一個(gè)組成部分,報(bào)警系統(tǒng)雖然不能直接參與生產(chǎn)加工過(guò)程,但是其所擁有的報(bào)警功能卻能夠給予整個(gè)系統(tǒng)最大的安全保障,特別是在自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,如果機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障,工作人員依靠人力是很難在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障所在,那么在未發(fā)現(xiàn)故障的這段時(shí)期內(nèi)很有可能出現(xiàn)各種問(wèn)題,直接影響到整個(gè)運(yùn)行的順暢性,甚至?xí)斐煞浅?yán)重的損失,而安裝了報(bào)警系統(tǒng)則可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)出勁爆,吸引工作人員的關(guān)注,工作人員便可以根據(jù)警報(bào)系統(tǒng)做出的提示來(lái)維修和調(diào)整出現(xiàn)故障的機(jī)電設(shè)備,解決局部問(wèn)題,保證整個(gè)系統(tǒng)安穩(wěn)不受影響。傳感器技術(shù)在報(bào)警系統(tǒng)中有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值,有了傳感器技術(shù)的輔助,傳感器可以隨時(shí)獲得系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息資料,而工作人員也便可以據(jù)此了解和掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況,而不再需要耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力去觀察和搜集系統(tǒng)運(yùn)行情報(bào)。傳感器技術(shù)不僅僅可以收集到機(jī)電設(shè)備異常的信息,而且對(duì)于有害有毒氣體的排放等也可以進(jìn)行感知,一旦系統(tǒng)中的機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)你題,傳感器技術(shù)便可以在最短的時(shí)間里把結(jié)果轉(zhuǎn)變成為實(shí)際數(shù)據(jù),并將實(shí)際數(shù)據(jù)迅速發(fā)送到報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)中,而后續(xù)的機(jī)電設(shè)備故障處理工作便可以以傳感器傳送出來(lái)的數(shù)據(jù)資料作為參考依據(jù),完成針對(duì)性的處理任務(wù),保證機(jī)電設(shè)備可以在第一時(shí)間完成修整,再次投入到正產(chǎn)運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中去。
2.3機(jī)器人領(lǐng)域
傳感器技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域也有著非常廣泛的應(yīng)用,這對(duì)于拓展機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用范疇也有著巨大的推動(dòng)作用。關(guān)于傳感器技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用,其具體可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
1.內(nèi)部傳感器技術(shù)
就內(nèi)部傳感器技術(shù)的應(yīng)用而言,以內(nèi)部傳感器技術(shù)助力,機(jī)器人控制系統(tǒng)的實(shí)際目標(biāo)才能夠更好的完成,而且內(nèi)部傳感器技術(shù)可以隨時(shí)監(jiān)管機(jī)器人的運(yùn)作狀況,并且保證將收集到的有效信息在最短時(shí)間里傳遞給外部傳感器,這樣一來(lái),機(jī)器人才能夠感受到外界環(huán)境,并且以此感受作為依據(jù)來(lái)做出相應(yīng)的反應(yīng)以及動(dòng)作。
2.外部傳感器技術(shù)
外部傳感器技術(shù)的作用主要是用來(lái)搜集和檢驗(yàn)外部訊息,并認(rèn)知和辨別機(jī)器人所處的外部環(huán)境和條件變化,進(jìn)而給機(jī)器人的實(shí)際工作提供更加準(zhǔn)確豐富的信息,以便機(jī)器人可以在更短的時(shí)間內(nèi)做出針對(duì)性的反應(yīng)。
2.4工業(yè)控制
工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用傳感器技術(shù)主要集中在工業(yè)生產(chǎn)流水線作業(yè)當(dāng)中,在生產(chǎn)流水線上傳感器技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,總會(huì)有一些加工環(huán)節(jié)對(duì)加工工藝提出更高標(biāo)準(zhǔn),對(duì)部件的測(cè)量精準(zhǔn)度也有著更高要求,應(yīng)用傳感器測(cè)量技術(shù)可以更好地保障測(cè)量的精準(zhǔn)度,進(jìn)而更好地滿足加工要求。第二,傳感器技術(shù)可以有效檢測(cè)機(jī)床和機(jī)械設(shè)備的震動(dòng)情況,也可以幫助操作人員更加清楚地熟悉生產(chǎn)流水線的運(yùn)動(dòng)狀況,進(jìn)而在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,不影響加工周期,保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的順利。第三,針對(duì)一些尖部較細(xì)工件的加工,可以選擇在適當(dāng)位置安裝傳感器,有了傳感器便可以更好地感知間距以及其他情況,并且可以將一些產(chǎn)品出現(xiàn)的諸如表面受損或者發(fā)生形變等問(wèn)題及時(shí)解決和處理。第四,使用傳感器技術(shù)還可以對(duì)機(jī)床中潤(rùn)滑油及液壓系統(tǒng)的油量進(jìn)行監(jiān)控,可有效規(guī)避油量不足的情況。
2.5環(huán)境監(jiān)測(cè)
環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)極具復(fù)雜性的任務(wù),環(huán)境監(jiān)測(cè)所涉及范圍和領(lǐng)域非常廣泛,而且在實(shí)際操作過(guò)程中也容易面臨非常多的困難和問(wèn)題,其必須要借助各種各樣的設(shè)備器具來(lái)輔助完成。傳感器技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在:首先,應(yīng)用傳感器技術(shù)可以有效控制成本,實(shí)現(xiàn)更加持久的工作時(shí)間,同時(shí)節(jié)省掉了很多不必要的現(xiàn)場(chǎng)維修環(huán)節(jié)。其次,傳感器技術(shù)的應(yīng)用大大提升了環(huán)境監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)程度和時(shí)效程度,在觀察氣象、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、預(yù)防洪澇災(zāi)害時(shí),傳感器技術(shù)可以通過(guò)收集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息來(lái)有效排除各種險(xiǎn)情,進(jìn)而有效降低各種安全事故的發(fā)生概率,將損失控制在更小范圍內(nèi)。
2.6溫濕度檢測(cè)
眾所周知,自動(dòng)化作為高精度生產(chǎn)模式,對(duì)溫濕度有著非常高的要求。因此,應(yīng)用傳感器技術(shù)來(lái)對(duì)溫濕度進(jìn)行檢測(cè)至關(guān)重要。伴隨著系統(tǒng)使用時(shí)間的增加,各類(lèi)機(jī)電設(shè)備對(duì)溫濕度的要求也會(huì)發(fā)生變化,如果工作人員不能保證在有效時(shí)間里檢測(cè)出和處理好相關(guān)問(wèn)題,那么機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)很有可能受到溫濕度變化的影響而出現(xiàn)各種各樣的故障。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到溫濕度檢測(cè)當(dāng)中來(lái),檢測(cè)人員便可以隨時(shí)了解和精準(zhǔn)掌控機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的溫濕度情況,一旦發(fā)現(xiàn)有異?;蛘邌?wèn)你題,便可以在第一時(shí)間做出反應(yīng),及時(shí)處理好相關(guān)問(wèn)題,避免溫濕度變化對(duì)各類(lèi)機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)面影響,進(jìn)而保證機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)下去。一般情況下,利用傳感器技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)溫濕度的方法是接觸檢測(cè)和非接觸檢測(cè),接觸檢測(cè),顧名思義,就是要接觸到被檢測(cè)的目標(biāo),利用熱傳導(dǎo)技術(shù)來(lái)獲取目標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù),然后再借助傳感器將數(shù)據(jù)傳送出去,分析溫濕度情況之后對(duì)其影響和變化做出判斷,進(jìn)而診斷出故障所在。而非接觸檢測(cè),則是借助輻射性質(zhì)來(lái)監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備的溫濕度,然后再利用電磁波信號(hào)來(lái)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,傳感器技術(shù)作為機(jī)電自動(dòng)化控制領(lǐng)域的一項(xiàng)核心技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著非常強(qiáng)大的影響力。有了傳感器技術(shù)的融入和應(yīng)用,機(jī)電自動(dòng)化水平得到了顯著提升,未來(lái)伴隨著傳感器技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級(jí),機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展空間必將得到進(jìn)一步拓展。
參? 考? 文? 獻(xiàn)
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林麗(1979.03),女,漢族,遼寧蓋州,本科,副教授,從事電梯工程項(xiàng)目管理、應(yīng)用電子、單片機(jī)、交流變頻器、傳感器等方面研究。