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        傳感器技術(shù)在自動化的應(yīng)用研究

        2021-12-06 13:56:04姜太宏徐進(jìn)張峰梁禹錫原卓琪
        科學(xué)與生活 2021年24期
        關(guān)鍵詞:機(jī)電自動化應(yīng)用措施傳感器

        姜太宏 徐進(jìn) 張峰 梁禹錫 原卓琪

        摘要:我國機(jī)械行業(yè)隨著改革開放取得了迅猛發(fā)展,其中以信息技術(shù)的進(jìn)展最為明顯,傳感器技術(shù)具有自動控制和自動調(diào)節(jié)的特征,作為機(jī)械自動化的關(guān)鍵技術(shù),傳感器技術(shù)的發(fā)展水平直接影響機(jī)械自動化的技術(shù)水平,影響系統(tǒng)的功能。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電自動化中是當(dāng)前機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)研究的內(nèi)容,尤其是針對制造型企業(yè)而言,自動化的有效應(yīng)用激化其市場的競爭,由此可見,傳感器自動控制的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)國家的經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,而傳感器技術(shù)應(yīng)用的加強(qiáng)也勢在必行。

        關(guān)鍵詞:機(jī)電自動化;傳感器;應(yīng)用措施

        傳感器技術(shù)在機(jī)電自動化的充分應(yīng)用為其提供有效的技術(shù)指導(dǎo)工作,傳感器技術(shù)可以作為機(jī)電技術(shù)中機(jī)電系統(tǒng)的基本運(yùn)行信息采集,便于機(jī)電系統(tǒng)的管理,獲取準(zhǔn)確的機(jī)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息,如完成對機(jī)械設(shè)備的變形量、速度和壓力、強(qiáng)度等性能參數(shù),有助于推動機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn),從而推動機(jī)電系統(tǒng)的整體功能性。通過對機(jī)電信號的收集與深入分析,促使其能夠以更靈活的方式應(yīng)用在安全生產(chǎn)中,對機(jī)電自動化的穩(wěn)定與安全進(jìn)行維護(hù)。在機(jī)電自動化中應(yīng)用傳感器技術(shù)中,根據(jù)機(jī)電自動化的需求,對其設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范,進(jìn)而使機(jī)電自動化的根本需求得到保障。

        1?傳感器技術(shù)的基本概念及應(yīng)用現(xiàn)狀

        傳感器其主要特征是能將感知和檢測某一形態(tài)的信息,并將其轉(zhuǎn)換為另一形態(tài)的信息。因此,傳感器是指那些對被測對象的某一確定信息具有感受(或響應(yīng))與檢出功能,并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的有用輸出信號的元器件或裝置。傳感器技術(shù)如果依照我國標(biāo)準(zhǔn)而言,其是能夠按照相關(guān)規(guī)律將測量信號轉(zhuǎn)換為可輸出信號的專用裝置或器件。其作為能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行有效獲取的手段,與現(xiàn)代通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共同構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)中的三大支柱產(chǎn)業(yè)。就目前而言,傳感器技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)較為前沿的領(lǐng)域,為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步作出了極大的貢獻(xiàn)。在機(jī)電自動化中應(yīng)用傳感器技術(shù),應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)范及要求進(jìn)行有規(guī)律的輸出執(zhí)行,使其在整體環(huán)境的自動一體化。

        隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)的重點(diǎn)是機(jī)械的自動化與智能化,其主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,而在機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)作為其核心,其在監(jiān)測及控制階段中的有效應(yīng)用,不僅使自動化水平得以提升,還使其服務(wù)范圍得到拓展。傳感器也稱換能器、變換器。廣義而言,傳感器是將被測的某一物理量(或信號),按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的另一種(或同種)物理量(或信號)輸出的裝置。目前,對傳感器定義的普遍認(rèn)識仍局限于非電物理量與其電量的轉(zhuǎn)換,即傳感器是將被測的非電物理量(如力、壓力、重量、力矩、應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度、加速度、振動、沖擊、溫度、流量、聲響、角度轉(zhuǎn)速、物位、物性、物體的尺寸等),轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的、易于精確處理的電量或電參量(如電流、電壓、電阻、電感、電容、電荷、頻率、阻抗等)輸出的一種測量裝置。也有少部分傳感器,其能量的轉(zhuǎn)換是可逆的,也就是說,傳感器不但可以將非電物理量轉(zhuǎn)換為電量,同時(shí)也可以根據(jù)測試與自動控制的需要將電量換成為非電量而加以利用。

        2?機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)中有效應(yīng)用測試

        2.1?傳感器技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工中確保加工質(zhì)量

        隨著社會地不斷發(fā)展,機(jī)械加工制造對精密度的要求越來越高,為了滿足社會的發(fā)展需求,必須通過運(yùn)用精密檢測技術(shù)提高機(jī)械加工制造的精確性。雖然傳感器技術(shù)的應(yīng)用還未完全成熟,但其現(xiàn)有優(yōu)勢在機(jī)械加工過程中仍然發(fā)揮著極為重要的作用。機(jī)電自動化的核心即是機(jī)械制造加工,而傳感器技術(shù)在機(jī)械制造加工中表現(xiàn)極高的應(yīng)用價(jià)值。在機(jī)械加工中傳感器參與了自動化的全過程,對其加工工藝進(jìn)行監(jiān)測,并提供較為可靠且科學(xué)的監(jiān)測手段??刂凭仁菣C(jī)械加工中的重點(diǎn),因其在工件制造時(shí),其中存在多個(gè)基點(diǎn),只有合理的尺寸控制才能發(fā)揮傳感器的作用。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明,在機(jī)械加工行業(yè)中的所有環(huán)節(jié)幾乎都運(yùn)用到了傳感器技術(shù)。例如,在產(chǎn)品加工前,為對其整個(gè)加工過程的有效性及合理性作出保障,借助相應(yīng)傳感器技術(shù)對其進(jìn)行加工,實(shí)施監(jiān)測切削力加工過程,為其順利進(jìn)行作出保障,或者,在機(jī)械加工工序結(jié)束時(shí),通過傳感器對其平面度及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行自動化監(jiān)測,進(jìn)而使其加工質(zhì)量在最大程度上得到保障。

        2.2?傳感器技術(shù)應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中提高適應(yīng)性能

        汽車?yán)镉熊囁賯鞲衅?,溫度傳感?,軸轉(zhuǎn)速傳感器,壓力傳感器等,轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、液壓傳感器;?車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、側(cè)傾角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等;機(jī)械行業(yè)是發(fā)揮傳感器技術(shù)優(yōu)勢的主要根據(jù)地,但除此之外,其對此車行業(yè)有著極為重要的印象,不斷發(fā)展的汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域,將傳感器技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)過程中。傳感器技術(shù)應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中主要有兩方面優(yōu)勢:傳感器普遍安裝于汽車發(fā)動機(jī)艙中,其原因在于汽車發(fā)動機(jī)在啟動中常常產(chǎn)生較高溫度與壓力,但將傳感器技術(shù)應(yīng)用在其中后,能夠有效抵抗其壓力與溫度的驟升,進(jìn)而避免在路面行駛的過程中汽車出現(xiàn)較大的振蕩。適應(yīng)性強(qiáng)。在實(shí)際的駕車過程中,惡劣的戶外環(huán)境是較為常見的情況,因此,傳感器在汽車的使用中必須對外部環(huán)境有較強(qiáng)的使用能力。傳感器技術(shù)應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中提高適應(yīng)性能與抗干擾能力。汽車電子控制系統(tǒng)研究的一個(gè)核心內(nèi)容就是傳感器應(yīng)用技術(shù),并且不斷地向著智能化、多功能化、微型化、集成化的方向發(fā)展,汽車傳感器上具有很大的市場前景。

        2.3?傳感器技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用

        在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中對傳感器技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,一般來說,數(shù)控機(jī)床對傳感器的要求,主要包括抗干擾性高和可靠性強(qiáng);滿足高精度和高速度的要求;使用維護(hù)方便,適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境;價(jià)格低廉成本低。另外,也可以簡單說,大型機(jī)床要求速度響應(yīng)高,中型和高精度數(shù)控機(jī)床以要求精度為主。其主要表現(xiàn)在對刀具引動軌跡等信息的及時(shí)采集,將其快速轉(zhuǎn)化,使其變?yōu)榭茖W(xué)性的數(shù)字信息,并在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行輸入與分析,當(dāng)其經(jīng)過編碼運(yùn)算后,系統(tǒng)便實(shí)施自動指令。在實(shí)踐中,數(shù)控機(jī)床中較為常見的則是紅外傳感器與感應(yīng)通弄過器,其主要功能是監(jiān)測刀具及公建的位置,并將其加工參數(shù)進(jìn)行上報(bào),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員對相關(guān)參數(shù)的合理控制,提高機(jī)電自動化加工的高精度。

        3?總結(jié)

        傳感器從元件單一、功能單一逐步向多功能化、集成化的方向發(fā)展。在當(dāng)前機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)作為不可或缺的部分,如今汽車行業(yè)的發(fā)展促使汽車上的傳感器變得更多,傳感器的特點(diǎn)也使得汽車變得更加智能化,其不僅能夠?qū)C(jī)電自動化信息進(jìn)行收集,還能對其提供可以參考的依據(jù),在機(jī)電自動化的實(shí)際操作過程中,傳感器技術(shù)逐漸成熟,朝著更為快捷、高效的方向發(fā)展,為機(jī)電自動化提供其在工作中需要的技術(shù)。注重對傳感器技術(shù)的創(chuàng)新與改革,使其能夠緊跟機(jī)電自動化的腳步,使傳感器技術(shù)的有效性在機(jī)電自動化中得到充分發(fā)揮。

        參考文獻(xiàn):

        [1]朱偉.機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(21):119-120.

        [2]郭文暉.傳感器技術(shù)在機(jī)電自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(14):141-142.

        [3]張海強(qiáng),杜俊斌.機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程,2019(14):128-130

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