徐远雷

摘  要:在分析描述传感器以及监测技术在机电一体化系统中的具体使用情况之后,可以得到一个重要的结论:传感器以及监测技术是机电一体化顺利完成自动调整和自我控制的主要环节,其在机电一体化系统中有着重要的地位。基于此,文章研究分析机电一体化系统中常用传感器技术的状况、类型,并简单讨论传感器以及检测技术在机电一体化中的应用。

关键词:机电一体化;传感器;检测技术;应用

传感器是机电一体化系统中不可缺少的主要部分,且机电一体化系统中传感器技术发挥的作用也至关重要。传感器指的就是可以清楚展现出对象的状态、特点,能够给予待测对象一些关键的信息。传感器技术就是把电信号不断放大化、进行标度变换等加工处理,或者是把速度、温度、流量等物理量转变成相应的电信号的一项操作。为了实现机电一体化高效、真实地获取自己所需的信息,就应该引进传感器以及传感器监测技术,同时也需要约束在传感器和传感器监测技术上的资金投入。

1 传感器技术的状况

所谓传感器,指的是可以感觉待测量,进而根据相应的比例要求将待测量转变为输出信号的一种装置。在机电一体化的系统中,监测技术的基础就是传感器,因此,传感技术对于机电一体化系统是至关重要的,而监测技术的主要操作功能就是监测操作的对象、系统实施作业的环境以及系统本身,并为了保障系统的正常运行来提供一些关键的信息。传感器技术的先进与否关系着机电一体化系统的发展,目前,社会已经步入了电子化时代,电子产品的应用越来越广泛,电子信息的种类也相应的多样化,所以要求信息传播的速度和效率也发生了翻天覆地的变化,一般的传播速度已经跟不上时代的步伐,传感器技术及其检测技术需要不断更新和发展,以应对时代给予的挑战。

2 传感器的类型

传感器指的是可以感受到待测量且根据相应的比例规律将其转变为输出信号的一种装置或者器件,传感器功能主要用于监测机电一体化系统的作业环境、系统本身以及操作对象,其目的在于更好地为机电一体化系统的顺利运行提供重要的信息。

传感器的类型是分为很多种的,其都是根据不同的划分标准来区分归类,一般依据测量对象将监测机电一体化系统分成了系统外部环境状况的外部信息传感器和内部状况的内部信息传感器两种。对于外部信息传感器来说,其主要功能就是监测系统的外部环境状况,它和人体五种器官对应的分为接触式和非接触式,例如非接触式的超声测距仪、激光测距仪以及视觉传感器,接触式的压觉传感器、触觉传感器;相反的,内部信息传感器的主要操作功能就是监测系统内部的速度、温度、位置、力以及力矩等是否发生异常变化。

20世纪30年代,对传感器技术开始了世界范围内的钻研,钻研牵扯到的知识面非常广阔,涉及到各个学科和领域。微电子技术时代已经来临,伴随着微型计算机的生成且操作过程自动化,以及生物医学、遥感、遥测、海洋开发、环保、宇航和能源等科学技术的进步发展,传感器的种类和数量也得到了质的飞跃。

3 机电一体化中传感器与检测技术的应用

3.1 传感器的渗透不断扩大

目前,传感器已经不断进步和发展,其种类和功能也在不断完善,传感器已经快速地渗透到了多个生产领域中。例如传感器在现代汽车工业中的应用,机电一体化系统让现代汽车工业逐渐迈向一个崭新的发展时代,传感器减少了汽车在油源方面的消耗,完善了汽车的各方面性能,增设了人性化的控制操作装置等等。机电一体化系统也为司机提供了便利,让司机更容易控制操作、驾驶的安全系数提高。总之,传感器的引进,让汽车工业业绩不断高升。

3.2 有“感觉”的机器人

在工业机械人方面引进传感器,既为工业机械人的精确度、行为准则带来了科学性根据,也为工业机械人的各方面信息采集提供了可能。具体实施在对工业机械人的目标对象、自身工作状态、工作环境调查等进行数据信息采集,一般指的是工业机械人自身工作信息的获取、目标对象所要向外部系统传递的数据信息,进而根据数据进行相对应的信息处理加工,对工业机械人做出及时的调整修改,以达到对工业机械人的正确控制。

机器人的所有动作的正确完成不能仅仅依赖一种传感器,还需要依据机器人的各种动作特点进行选择合适的传感器。例如,为了能够检测到机器人关节的零位和极限位置,就需要在机器人的各个关节安装光电开关、微动开关传感器,通过传感器来实现机器人的准确功能动作。感觉传感器、压觉传感器可以为机器人提供“感知”,让机器人准确地感受到外界的环境,可以实现机器人的接触式动作,也提升了动作的精密度。为了防止机器人高速或者低速运动,在机器人的运动关节安装加速传感器、速度传感器来为机器人提供合适的加速度和速度控制信息,让机器人具有自我保护的控制系统。

3.3 传感器在自动化机床的广泛应用

目前,工厂的产品加工已经慢慢朝着自动化的方向发展,那怎样做到对加工机床的准确控制呢?传感器的引进使准确的加工机床控制成为了可能。传感器通过计算机,来针对大量加工机床的加工工作进行控制。例如:传感器的检测控制在CNC机床加工中的运用,实现了自动化加工,提升了工作效率,减少了人力资源,提高了工作质量。传感器检测技术在切割工业里的应用:传感器检测切割的环境是否适宜,切割的材料规格是否满足要求,不仅加快了切割工作的工作效率,也预防了工作故障的出现,进而优化了切割工业。

4 传感检测技术的作用和地位

传感器检测技术在基础科学方面和工程技术方面都有着不可忽视的重要地位和作用,也就是说,传感器技术是自动化以及其他相关领域的技术基础。在大多数基础科学研究领域方面,传感器的出现让该领域在技术上得到了创新,让不太容易获取的信息在短时间内快速获取。

传感器检测技术水平的高低直接取决于机电一体化系统功能的多少,传感器检测技术水平越高,系统的自动化程序就越多。对于一个完好的机电一体化系统来说,若不能够借助传感器检测技术来对被测对象的各种参数进行准确及时地检测,并且将其加工转变成简单的输出信号,就无法获得控制系统所需的信息,整个系统也不能正常运行操作。

现如今,传感器检测技术在我们生活中的各个领域都应用广泛,例如:汽车的机电一体化系统、CNC机床、大型发电机组、办公自动化设备、高度自动化的工厂、各种仪器设备、家电、轧钢生产线等等。再加上,在一部分高端科学与工程领域、工业国防领域和高端武器装备领域,传感器检测技术的作用和地位更是无法替代。现在随着人们生活质量的提高以及经济社会的发展进步,传感器检测技术也在不断进步和完善,其功能和种类也在不断丰富,从而变得更接近人们的生活需求。

传感器检测技术有很多优点,可以加强系统安全操作程序、提升生产效率、增强产品检验的质量和控制方法,总的来说,由于传感器独特的检测技术,使得社会经济不断进步发展。

5 结束语

传感器和传感器检测技术在我们的生活中有着不可忽视的关键性作用,占据着重要的地位,其在机电一体化系统中的广泛应用,使得机电一体化系统的工作效率提高,运行操作也更加顺利。与此同时,为了实现机电一体化高效、真实地获取所需的信息,就应该引进传感器以及传感器监测技术,同时也需要约束在传感器和传感器监测技术上的资金投入。总的来说,传感器有着独特的功能,不论是生活中的哪个领域,都离不开多样化的传感器及检测技术。

参考文献

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