机电一体化系统中传感器技术的运用论文_李香利,孙大康

机电一体化系统中传感器技术的运用论文_李香利,孙大康

(许昌技术经济学校 河南省长葛市 461500)

摘要:传感器和检测技术在机电一体化的系统中具有很重要的作用。它们的发展和进步不但可以大幅度提升了工作的效率和成功率,同时也可以促进每一环节的工作进展,保证工作可以顺利的完成。发展的过程中不能一味的追求结果,技术改革的科学性在技术的发展中也占据着很重要的地位,提升科学性的同时也可以大幅度的提高技术研究的价值,这样做可以保证机电一体化系统的有效运行,为其提供了科学的保障,由此来提升工作效率。鉴于此,本文对机电一体化系统中传感器技术的运用进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:传感器;机电一体化;技术

一、传感器和机电一体化系统

传感器指工程上可以直接测量、转换输出量值的器件,一般需要按照一定的规律完成,所转换的量值可以是同种的,也可是别种的,可以将其作用类比为人体感觉器官及其延伸。而机电一体化指的是将微电子技术引入到机械中,使其主功能、动力功能、信息功能和控制功能等更为先进,是机械装置与电子装置用相关软件的有机融合,其涉及到的技术包括机械制造、信息处理、微电子、自动控制、人工智能等,而传感器技术是基本支撑技术之一,其意义在于检测系统本身及操作对象、作业环境状态,以辅助有效控制系统运作,使其可在众多恶劣环境下完成高效获取信息工作,也就是说机电一体化代表着自动化技术的形成,传感器技术水平高低则决定了自动化程度。而社会发展的高速性,使得我们需要获取的信息越来越多,也就需要增强信息处理能力,这也就意味着传感器技术具有广阔的发展前景。

二、机电一体化系统中传感器技术的应用

在电子信息科技高速发展的二十一世纪,传感器技术的应用不再单一的局限在某个系统中,它的应用范围已经扩展的越来越广泛,在实际生产这一环节中也变得不可获取,对它的影响也变得越来越大、越来越重要。然而,伴随着机电一体化技术的飞速发展,它的更新越来越快,对人类生活的影响越来越大,大多数的人们已经离不开传感器技术了,在很多情况下都是用传感器技术,对其已经产生了依赖。我们完全可以利用传感器技术,把种种不同的数据和信息进行精确的再加工,把他们分析、判断、转换,这样做不但可以减少机电一体化系统的失败率,保证应用的顺利,而且还可以使我国的汽车制造领域进行飞速的发展,为这一领域的进步提供了强有力的帮助。

1、数控机床上传感器技术的应用

在机床中运用数控技术代表着采用数字信号把控机床运动加工,详细地说是将加工信息以数字化代码的形式记录于程序介质,包括具移动轨迹等,输入数控系统经过译码、运算后进行指令,使其发生相对运动,做出与要求高度相符的零件,用于其中的传感器包括光电编码器、霍尔传感器、电压传感器等,作用主要在位置检测,了解直线、角位移和相关运行状态。传统的机床由于技术限制,轴传动过位的情况很难避免,极易引发机床故障,而将光、超声波、红外等传感器用于其中,可很好的检测轴动过位情况,及时进行有效的处理,避免后续影响,解决了将人工检测中的盲点,高效的完成了数控工作,影响了加工的精度、质量等性能指标,且长远来看是对资源的合理化利用,节省了各项成本。

2、汽车行业的传感器技术应用

汽车已经成为我们日常生活中不可缺少的交通工具,也有越来越多的技术运用于汽车制造中,汽车行业趋向于智能化、轻型化,而其中采用的电子控制系统无法离开传感器技术,包括自动变速器、汽车制动防抱死系统、娱乐装置等,这些系统使得汽车的使用越来越舒适便捷,大大的方便了我们的出行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机电一体化以自动控制系统替代纯机械式控制部件,将检测和控制技术覆盖整个汽车,整个过程若要完全实现,就需要高可靠度、高性能的传感器,其要求包括:第一,有较强的适应性,汽车可能会在极度恶劣条件下运行,需要传感器具有密封性抵挡尘土风雨,需要很好的耐潮湿抗腐蚀性,确保汽车在恶劣环境也可正常工作;第二是较好的抗干扰能力,传感器通常处于汽车发动机舱中,发动机运行时面临着高温高压、强烈震动、电磁波等干扰;第三是稳定可靠,汽车的使用年限较长,频率也较高,相关规定说明其零部件需能运行10×104km以上,即使没有进行更换、调整[4],其技术指标也能符合运行要求;第四是具有合适的成本,可投入大批量生产,具有较高的一致性,与自动化生产的要求相符合。

3、生产加工设备上的应用

3.1切割机器的传感

在自动化生产切割设备上,传感器是实现自动切削的核心环节,它再减少生产失误、提高切割精准度和质量方面都发挥了决定性作用。它通过对机器使用的力度、震动的频率、声音以及发电使用的功率等数据进行感应和分析,达到对机器的有效控制和调节。

3.2机床运行的传感

机床的自动化运行同样是需要利用传感器来实现的,它通过对运行程序、轴承和回转系统的控制、设备温度的调节和稳定以及生产设备安全性的检测,来保证整体机组的生产质量、安全生产和正常运转。

3.3生产过程的监督检测

监督检测功能是传感器最先使用的功能,也是使用范围最大的基础性能。传感技术使用之初其实仅仅只用在了检测产品质量之上,发展到上世纪八十年代,才逐渐在产品的验证和确认安装位置等方面进行使用。例如它会检测加工零件的属性来确定该零件的生产执行标准、摆放方位是不是符合本生产链的要求。

三、发展趋势

传感与检测技术的探索之路随着科技的不断进步,传感与检测技术也随之不断地发展。未来这一技术的研究将向着四个方面去发展:

其一:传感器的精准度、灵敏性将进一步得到提升,机器智能化的程度将极大的加强;

其二:稳定性加强,影响传感器稳定性的因素主要包括他的耐温性、抗压能力以及对干扰元素有效屏蔽的能力,解决这些问题能够有效的替身传感检测技术的稳定性;

其三,体积实现微型化,科技的发展和实践的需要,使得很多智能设备的体积越做越小,传感器也必须要适应社会的需求;

其四,可持续性发展是我们一直倡导的发展理念,资源的节约利用成为了很多产品研发的准则,因此节能产品是近几年的热门研究方向。传感器的应用环境是需要持续不断的电力来供应的,对电的消耗十分大,开发研究出节能的甚至是不需要电力运行的传感器对于节能减排有很大的意义。

对传感器检测技术的研究,对于我国工业生产和国民经济的发展具有巨大的贡献作用,对于该技术的研究我国已经取得了阶段性的突破,但和世界先进国家的技术相比还是有一定的距离,因此,我们还要加大对该技术的研究和创新的投入,加快该技术的发展和壮大。

结束语

机电一体化系统与我们的生活息息相关,决定着未来发展的情况,而传感器技术作为其中的核心技术,在机械加工、汽车行业、数控机床方面都有重要的应用,未来必将迎来更为璀璨的发展前景,带动社会科技化进程,为我们的生活、工作带来更多的便利。

参考文献:

[1]马少俊.传感器在煤矿机电一体化中的应用[J].科技风,2014,(18):68.

[2]张伟亮.机电技术中传感器技术的应用[J].电子技术与软件工程,2014,(06):143.(2014-04-24)

[3]潘骅.机电一体化中传感器技术的应用探究[J].科技与企业,2014,(12):322.

[4]李云峰.传感器技术在机电自动控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2014,(16):262+271.

论文作者:李香利,孙大康

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/16

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