试析机电一体化系统中传感器技术的运用

摘 要：近年來，机电一体化系统发展十分迅速，这主要得益于控制技术、微电子及传感器技术的发展，且随着机电一体化的发展，机械动力性能提升十分显著，其稳定性、质量、可靠性均有显著提高。在机电一体化系统主要技术中，传感器技术为其关键性技术，对其运行、调节的自动控制有着明显的影响。本文简析了传感器概念，并对机电一体化系统内的传感器技术运用进行分析，最后于结语部分简要分析传感器技术的发展。

关键词：机电一体化系统;传感器技术;运用

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 简析传感器概念

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。

2 机电一体化系统内的传感器技术运用

2.1 机械加工对于传感器的运用

在机械加工过程中，需应用切削作业，将传感器技术应用到切削的过程中，能够大大提升切削作业的效率，有助于提升其生产率，优化制造成本，改善材料切除率等。同时，在机床的运行中加入传感器，通过传感器技术对回转、驱动、轴承系统进行检测，并监控温度、运行安全性，传感参数主要包括加工精度、被加工物件表面的粗糙程度、机床的故障停机时间、冷却润滑液流量、机床状态等。同时，传感器还被运用在工件中，通过传感器实现工件识别、安装中的监控，能够对工件或代加工毛坯表面缺陷、加工裕量进行测量，并可判断刀具磨损程度，方便及时处理，避免影响刀具磨损过多，影响精准性后，导致生产出现障碍。

2.2 机器人对于传感器的运用

在工业机器人中应用传感器，能够保证机器人实现对象目标、工作环境改变、自身工作状态等信息的采集，如当机器人将各种信息采集后，处理有关数据信息，获得及时性的指令，并作出反馈，能够实现机器人的准确性控制。在机电一体化中，单一传感器无法使机器人实现全部动作，为解决这一问题，应当根据机器人有关动作，安装针对性的传感器，如将光电开关、微动开关安装在其运动节点中，帮助检测机器人极限位置、关节零件，进而增强机器人动作的准确性，同时，安装此类传感器，能够提升机器人的自动保护、自身安全控制系统。

2.3 数控机床对于传感器的运用

数控机床具有高效、高精确、安全可靠等特点，其作为自动化机床，由程序对系统进行控制，是制造业常用的设备。传感器对数控机床中应用较为广泛，可用来检测压力、温度、位移、位置、速度等情况。在加工过程中，随着电机高速转动、运动部件位移、刀具切削等作业，将出现大量热量，且温度不一，温差不一可能影响数控机床加工精度。将传感器应用于数控机床中，通过传感器对其中的温度进行检测，接到温度反馈后对温差进行调节，可保障加工的精度。同时，应用传感器对数控机床压力进行检测，能够保证工件的夹紧力正常，防止因工件松动影响加工质量，采用传感器位移情况进行检测，能够防止传动轴出现传动过位等情况，有助于故障检测与排查。

2.4 汽车自动控制系统对于传感器的运用

在汽车机电一体化的发展中，不仅需要将单纯机械控制部件升级为自动控制系统，还需全面改善汽车的性能，在其中增加个性化、人性化服务项目，减少排气污染与油耗，进一步提高汽车行驶的可靠性、安全性，使驾驶者的操作更舒适、便捷。为实现这一目标，需在汽车中全面应用检测、控制技术。在汽车内的重点控制系统中，传感器的应用必不可少，如曲轴部位的传感器、压力传感器、冷却水温度传感器、气敏传感器、吸气传感器等等，多种传感器的综合应用使汽车自动控制系统更完备、更先进。

3 结束语

随着传感器的发展应用，其已成为高新技术发展的关键，且其发展前景光明，未来必将有更大的发展，从当前发展看来，传感器的发展主要分为微型化、智能化、微耗能几个发展方向。当前工业生产对于传感器的要求更为精细，传统大体积传感器将难以满足现代化的发展，传感器将往微型化方向发展，且目前纳米技术、电子集成、新型材料等技术、材料不断涌现，也为传感器的微型化发展提供了基础[2]。传统传感器仅可检测单一的物理量，无法满足多元化的检测需求，将传感器与微处理器结合为智能化传感器，扩大传感器检测的功能，同时不断提升检测的精度，进而促进工业的高精度、智能化发展。当前，传感器运转需电能支持，为进一步提升传感器的应用性，未来的传感器发展将向微耗能方向发展[3]。

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.

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