关于机电一体化系统中传感器技术的运用研究论文_曾晖湖

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摘要:当代社会科学技术快速发展,同时机电也处于前进的浪潮中,机电一体化的重要性也在逐步体现出来,在许多行业中发挥着不可或缺的作用。所以,传感器技术作为机电一体化的核心,也逐渐出现在技术人员的视线之中。本文将对机电一体化的定义做出详细解释,对机电一体化中的传感技术的使用情况做出客观描述,并展望机电一体化技术的未来状况。

关键词:机电一体化;传感器;传感技术;电子化时代

引言

随着我国机械工业的进步发展,机电一体化技术已成为该领域内新型、综合、独立的学科,其在生产中的应用推广,也是我国机械工业进步发展的一大体现,通过机电一体化技术,能够促使机械工程的作业从半自动向全自动升级,带领我国机械工程向新台阶迈进。机电一体化综合了机械学、电子学、信息学、计算机技术等多个学科,在多种学科基础上逐步发展,换言之,该项技术为多种技术的融合,通过多种技术配合以实现机电一体化控制系统,而传感器技术则为其中极为重要的一种。为进一步探究传感器技术在机电一体化系统内的运用,本文展开如下研究。

1 机电一体化系统中的传感器技术

传感器为检测性装置,可将被检测到的信息记录后,通过一定规律实现信息输出,最后实现信息存储、传输、显示、记录、控制等[1]。传感器从仿生学角度出发,使机械实现与动物感觉器官一般的功效,实现对环境变化的感知,并对变化进行检测、感受,后将感受到的信息应用编写好的程序转换为数据信号或电信号,并将信号传输到信息接收装置中,最终实现信息传导。

随着当今测量技术的发展,生产过程中对测量的紧密度要求更高,传感器技术得到业界重视,当下较为先进的传感器技术已实现人的感觉器官的超越,测量广度更大,且更为敏锐。同时,传感器对于人耳无法识别的超声波,人眼无法识别的紫外线、红外线等识别能力较强,随着传感器在各个领域中的运用,人类对于传感设备的依赖性更高,传感器的发展受到各界关注。

传感器技术在机电一体化的发展中有着重要作用,如果把机电一体化比喻为一个人,那么传感技术就是人的器官一样,可以实时进行监控,并把得到的信息传送给大脑。在机电一体化的开发过程中,能不能实现测量模块化是一个重难点,在测量模块化的技术中,传感器和测量电路起着举足轻重的作用,传感器和测量电路可以测量出整个系统每个部分的状态,还能够将有关参数输入进去,这些参数分别为力矩、强度等。整个系统的输出参数包含了一些物理参数,入电压、振幅、频率等,测量模块的作用是把参数和时间的变化函数用坐标以及曲线表现出来。但是在实际操作过程中,只有少部分的机电一体化系统能够满足实际要求,很多系统并不是很完美。

2 机电一体化系统中传感器技术的应用

2.1机械加工中的应用

坯件和设备的合格是机械加工的起点,所以在加工前要对坯件和设备检测,确保完善后才能开展后续的工作。下面三个方面就是传感技术在机械加工中的应用:①设备可以自动对坯件进行检测并判断,然后确定合适的工件夹持方位,还能够较为准确的估算在及床上产品的夹持力度以及形变幅度;②在产品加工完成后,产品的是否合格仍然是未知,所以要对产品进行综合评估考量,产品的评估考量参数是多方面的,有形状、大小以及平面度等;③在进行产品加工的过程中,任何微小的变化都需要注意,所以传感技术在这个过程中起着重要的作用,能够检测出加工中的一些变化,从而改变加工的角度、力矩、速度等,将系统的加工状态调整到最适状态,提升产品的合格率。

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2.2传感技术在汽车行业中的应用

最近几年,汽车制造引入了较多电子控制技术,越来越多的走向轻便化和智能化的道路中。汽车机电一体化系统中的传统控制部件逐渐淘汰,进而被自动控制系统所代替使一个不断完善的过程,如果要完全实现汽车机电一体化,优质的传感器必不可少,在汽车中能够提供重要的作用,因此传感器的要求较为苛刻,具体如下:①适应性强:许多汽车都会遇到十分恶劣的环境,所以需要传感器具有在恶劣环境工作的能力,能够有较强的耐腐蚀性,抗干扰性,可以在稳定运行中保证汽车的行驶通畅;②抗干扰性能好:汽车在运行过程中伴随有较强的震动、高温、高压等物理影响因素,所以需要传感器能够抵抗这些干扰;③耐用性高:现金汽车都需要较长的工作年限或者里程,所以汽车的传感器零部件要经久耐用,可以在汽车的高频状态下不损坏。

2.3在工业机器人中的应用分析

工业机器人的研发为我国工业的发展起到促进作用,尤其在一些恶劣的环境下人不能完成的工作,完全可以利用工业机器人完成,工业机器人应用是现代企业智能化发展的重要标志。传感器技术在机器工业人研发中的应用,对提高工业机器人性能起到重要作用。首先传感器技术对工业机器人视觉传感器起到重要改善作用,促使工业机器人能识别机械零件,能灵活辨别零件的准确为主,机器人安装视觉装置能让工业机器人在工业生产中可以起到运输作用,尤其在高温等环境下利用工业机器人进行运输起到重要保障作用。其次是触觉传感器,在工业机器人安装触觉传感器,让工业机器人有一定触觉感应,根据机器人工作的需要,可以设置参数,提升工业机器人的准确度和工作效率,为现代工业生产起到促进作用。

2.4在数控机床中的应用

数控机床是现代工业中机械制造生产中的主要形式,现代企业在发展的过程中对数控机床的要求进一步提升,要求的零部件更加精密,传感技术在数控机床中的应用对提升数控机床的精密性等起到重要作用。首先机床在加工生产过程中产生大量的热,机床对温度有一定的要求,利用传感器技术可以对数控机床进行温度检测,各个部件产生的热量不均匀,对零部件加工的精密度有一定的影响。其次传感器技术广泛使用到数控机床压力检测过程中,主要是为了做好对工件夹紧力信号检测的工作内容。数控机床在生产零部件对其精密度都有一定的要求,通过传感器对信号的监控,能科学有效提升传感器技术对数控机床进行检测,减少数控机床生产误差。

3 机电一体化系统中传感器技术的发展趋势

传感器技术是机电一体化系统的核心技术,在现代科技不断发展的过程中,传感器技术也在不断更新,符合现代科技发展需要。传感器技术在机电一体化系统中的发展趋势主要表现为:

3.1压缩传感器体积

在未来传感器技术应用当中,需有效的降低其体积,从而保证在同等性能环境下能够保证传感器体积的最小化,从而更好的为外出作业工作人员携带提供更好的便利。为了更好的实现其体积变小的问题需利用传感器材料的变化与加工精精准度给予有效的实现。

3.2提高传感器的探测敏感度

为了更好的应对未来机电一体化发展需求,需重视传感器探测灵敏度的提高,而此目标的实现不仅需依靠于制作技术的创新,同时还需利用传感器材料质量的变化给予实现。通过对微电子、生物化学等学科的相互融合,研制出灵敏度更强的材料,利用此类材料制作成的传感器能够更好的提高探测灵敏度。

3.3 数字化智能化

随着我国现阶段信息技术的大力发展,数字化、智能化技术获得了更为广泛的应用,而将其与传感器相互融合能够更好的提高其信号传输与控制,以往传感器信息传输形式较为单一,常常出现于计算机无法匹配的状况,所有,价格数字化智能化技术与信息传输相互融合,能够更好的提高传感器信号传输效果。

结语

综上所述,随着当前工业生产的自动化程度加深,工业生产对于自动监测的要求不断提高,为保障工业发展的先进性,有必要加强对传感器的研究,促使机电一体化系统的稳定、快速、智能、自动化发展。同时,为保障机电一体化系统获取信息的准确性,传感器的研究势在必行,行业内应加强对传感器技术的深入探索,扩展传感器检测的信息范围,并提升传感器检测的精度,促进工业发展。

参考文献:

[1] 熊文静,匡勇江. 机电一体化系统中传感器技术的运用[J]. 江西建材,2017(23):197.

[2] 杨海燕. 机电一体化系统中传感器技术的运用[J]. 科学技术创新,2016(04):102.

[3] 安培成. 浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J]. 内燃机与配件,2018(01):82-83.

论文作者:曾晖湖

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/9/19

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