城市轨道交通机电自动化中传感器技术的运用论文_韦佳敏1,潘胜春2

城市轨道交通机电自动化中传感器技术的运用论文_韦佳敏1,潘胜春2

(1身份证号码:45212319910905xxxx;2身份证号码:45082119900201xxxx;1,2南宁轨道交通集团有限责任公司 广西南宁 530031)

摘要:当期我国机械自动化技术应用范围不断扩大,逐渐渗透到工业生产、智能交通等诸多领域,在机电自动化运行中传感器技术作为中枢装置,起到了至关重要的作用。本文通过对传感器技术进行分析,探讨了传感器技术在机电自动化领域的具体应用。

关键词:自动化;传感器;机电自动化;传感技术

引言

在整个机电系统当中,传感器技术是整个系统中最关键的部分,与此同时,也是实现机电一体化的重要核心条件。在整个机电运行系统当中,传感技术发展的程度越高,那么对于整个机电系统的运行来说就越有保障,所以在机电运行系统当中,传感技术水平越高,那么整个机电运行系统的功能就越完善,运行就具有更加安全保障。

1传感器技术相关概述

1.1 传感器技术

传感器技术是指由传感器主导的,对外界条件变化,传感器在自动控制系统中,起着信息采集的重要作用,如温度湿度的变化进行探测,将采集到的数据,如受到压力、温度张力的变化以及光、声、电等传感信息传输给计算机进行分析的应用技术。传感器可对多种环境信息进行全面探测检查,对于生产中的运行状态以及检测对象的变化等都可以进行实时的信息变化收集。在自动控制系统中的传感器技术应用可以对整体系统的自动化程度产生一定影响,因此传感器技术水平的高低将对自动控制系统的水平产生影响:传感器技术先进,自动控制系统的自动化程度相对提高,反之,自动控制系统水平也会大大降低。传感器的基本特性是指传感器的输出与输入之间的关系,分为静态特性和动态特性。当传感器的输人量为稳定状态的信号或变化极其缓慢的信号(常称为静态信号)时,可用静态参数来描述和表征传感器的静态特性;当传感器的输入量是周期信号、瞬变信号或随机信号(常称为动态信号)时,可用动态参数来描述和表征传感器的动态特性。理想的传感器应该具有单值的、确定的输出-输入关系,其输出电量无论是在静态量或动态量输人时,都应当不失真地体现输入量的变化。这主要取决于静态特性和动态特性。静态特性传感器在被测量处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系称为静态特性。对传感器静态特性的基本要求是,输出相对于输入应保持确定的对应关系。灵敏度传感器的灵敏度是指在稳定工作状态下输出变化量与输入变化量的比值,例如,某位移传感器,当位移变化1mm时,输出电压变化200mV,则其灵敏度为200mV/mm对于线性传感器,其灵敏度就是它的校准曲线的斜率,为一常数。

2自动化控制与传感器技术现状

2.1自动化控制技术应用现状

现阶段,机械设备的自动化技术普及越来越广泛,自动化在制造业中的应用范围越来越广,相关的数控机床、工业机器人等为提升整体工业生产和加工效率发挥了重要作用。自动化控制技术应用对于促进整体加工制造的产品多元化具有突出作用,借助自动化控制技术应用,整体生产成本得以有效控制,相关的生产工艺环节的衔接也更加连贯,整体机械设计制造工作效率大大提升。近年来,计算机相关技术进一步发展,这也促进了自动化技术的进步,自动化控制系统发展逐渐完善,能够满足更多产品和复杂工艺的生产要求,自动化控制系统能够借助统一的计算机系统来实现整体调控,对于提升整体运输工作效率具有突出作用。自动化控制技术相对于传统的机械生产技术而言,能够满足大批量的工业产品加工需要,提升自动化控制技术水平,真正发挥省时省力的积极作用。在现代工业生产中,自动化制造技术应用越来越广泛,自动化工厂中的系统连接效应越来越强,自动化的控制技术对于简化加工流程,促进整体的指挥调度,提升自动化水平具有重要作用。

2.2传感器技术应用现状

伴随着我国科技的不断发展以及传感技术深入的研究分析,对于技术本身而言,已经逐渐的成熟化。目前,在我们国家的医疗卫生、航天航空、机械加工等方面,传感技术都在这些领域有所应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们在日常的生产生活中所能接触到的传感器也很多,例如,温度传感器、位移传感器、称重传感器等等,但是这些传感器都有自身特定的应用领域。例如我们刚才提到的称重传感器,可以把自身的称重重力转换为电信号,进而达到力与电信号的转换。对于位移传感器来说,可以将物体的位移进行电信号的传播。目前,传感器技术在我国经过多年的发展,技术已经非常的成熟,并且也取得了很大的突破。我国已经将传感器的芯片在人们的日常生活以及工作中进行了广泛的应用。例如,乘坐的公交车卡、房间卡等等。然而,就目前传感器技术发展状况来说,我们国家的传感器技术相比较其他西方的发达国家而言,还是具有很大差距的,并且我们国家还有一小部分的传感器还需要依靠进口。在这种情况下,对于我国工业化以及信息化发展来说,是极其不利的,严重影响了国家的安全性。

3机电自动化中传感器技术的运用

3.1传感技术在机械加工中的应用

首先,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;其次,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,主要有形状、大小以及平面度等,除了这些基本参数外,有些产品还其他一些参数需要测定,如导程、齿距等,传统的测量方式无法快速完成这些测量,但是机电一体化就可以加快测量效率;另外,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。就拿基本的切削加工过程来说,在切削过程中,由于坯件的形状变化要时刻改变切刀的位置或者速度,所以传感器能够精确检测出加工状况,反馈给系统进而改变加工方式。

3.2在机器人制造环节的具体应用

工业机器人使用的传感器除常见的位置、颜色、速度等类型,还应用到视觉、激光和力量等类型传感器,并运用声觉、视觉、力觉及触觉等多种传感融合集成技术来进行数字建模和环境决策控制。非线性、非平稳及非正态分布情形下的多传感技术融合算法有效可行地解决了多种传感器的融合使用,通过这些传感技术的综合应用实现了自动定位、自动跟踪及精密装配作业等,进一步提升工业机器人的作业性能及环境适应性。

3.3城市轨道交通现代自动监控技术的应用

随着社会经济的发展,城市轨道交通的建设已经取得了巨大成功,但是由于交通中存在的连续性及自动化的特点,迫切需要应用自动监控技术。在现代生活中,城市轨道交通主要是由固定轨道设备及各种车辆构成的,应用自动化技术中的监控技术能够有效监控车辆及设备。从构成上看,自动监测系统包括软件及硬件设备,既包括图像处理及数据分析等方面的软件,也包括计算机及采集卡等硬件设备。该系统能利用中央处理系统及各分系统间的通信实现对轨道交通的监控,并能实时进行数据的传输,从而方便系统对交通网络进行控制。通过对轨道交通的监控,能及时进行火灾等危害的预警,从而保证交通中的环境、电力及设备的安全和稳定,确保交通状况良好。要保证轨道交通的安全就要监控到方方面面,既要监控直流及交流车等车辆,变电站等供电系统,照明、自动售票及检票、电梯及警报等设备,站内广播、电源、无线及图像监控等通信设备,还要监控列车的自动运行信号系统、紧急信号系统及列车内外的自动监控等信号设施。应用自动化监控技术能够有效对上述设施设备进行监控,从而提升运行质量。

结语

综上所述,传感器技术是自动控制系统中的重要组成部分,缺少传感器技术的自动控制系统是不完整的。自动控制系统中的传感器技术不仅在提升灵敏度方面发挥功效,同时还能为系统提高更加精确的数据信息,保障系统的运行,因此传感器技术对于自动控制系统的实际意义是非常大,需要得到合理重视。

参考文献:

[1]师辉.传感器技术在机电技术中的应用及发展趋势[J].现代工业经济和信息化,2018,8(18):80-81.

[2]王璧.传感器技术在机电技术中的应用实践之研究[J].科技创新导报,2017,14(22):32-33.

[3]于伟丽,任建明.传感器技术在机电技术中的应用分析[J].山东工业技术,2017(07):164.

论文作者:韦佳敏1,潘胜春2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/18

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