機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

江海

摘 要：傳感器是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要部件，它是控制該系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、檢測(cè)以及調(diào)節(jié)的關(guān)鍵性因素。本文介紹了傳感器的概念、分類、它在系統(tǒng)中的地位與作用以及它具體的運(yùn)用方式，希望促進(jìn)傳感器及其檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：傳感器；機(jī)電一體化；檢測(cè)技術(shù)

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中發(fā)揮“大腦”作用的傳感器，它的狀態(tài)的好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了舉足輕重的作用。它能夠識(shí)別檢測(cè)物體具體的物質(zhì)屬性和個(gè)體形態(tài)，并將這些有用消息提供給系統(tǒng)服務(wù)。它最大的特性是能夠快速并且準(zhǔn)確有效的傳遞訊息。傳感器及其檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展作用巨大。

1 傳感器和機(jī)電一體化的關(guān)系

1.1 傳感器的定義

傳感器是工程系統(tǒng)中常見的應(yīng)用，它雷同于人類的大腦，能夠把接收到的物質(zhì)通過(guò)相關(guān)的作用改變成另一種類似或者相反的可以被接收載體讀取的內(nèi)容。在自動(dòng)化工業(yè)時(shí)代，傳感器的使用可以幫助人們快速的識(shí)別物體溫濕度、受壓力等訊息，為生產(chǎn)提供有效助力。

1.2 傳感器與機(jī)電一體化的關(guān)系

傳感器是機(jī)電一體化的重要組成部分，它決定著自動(dòng)化機(jī)組能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵性因素。它通過(guò)對(duì)機(jī)組本身、外部狀態(tài)以及指定物質(zhì)的檢測(cè)來(lái)獲取相關(guān)信息，從而達(dá)到對(duì)設(shè)備的控制和調(diào)節(jié)。這個(gè)就要求傳感器有很好的控制能力以及穩(wěn)定性較強(qiáng)，才能夠精準(zhǔn)、快速得到訊息并對(duì)其進(jìn)行分析轉(zhuǎn)換成有用信息傳達(dá)給系統(tǒng)設(shè)備。因此，機(jī)電一體化中的自動(dòng)化水平是由傳感器能力的好壞來(lái)決定的。

2 傳感器的分類

檢測(cè)對(duì)象是區(qū)分傳感器品種的重要參考依據(jù)，根據(jù)物質(zhì)的不同，我們可以將其分為兩種，即內(nèi)部和外部信息傳感器。前者是用來(lái)感知系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、熟讀、壓力等訊息；后者則是用來(lái)對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。

3 傳感器檢測(cè)技術(shù)的影響力

傳感檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，讓我們的生活出現(xiàn)了天翻地覆的變化，它讓機(jī)電實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)的功 能。沒(méi)有傳感器對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)零部件的性能參數(shù)做出有效判斷，它就不能進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，傳感檢測(cè)技術(shù)是整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心科技。他的有效運(yùn)用，對(duì)于減少產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率的意義十分重大，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。

科技發(fā)展到今天，我們的生活中處處都少不了它的蹤影，計(jì)算機(jī)、家用電器、辦公設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、醫(yī)療器材、生活設(shè)施等很多領(lǐng)域都運(yùn)用了該技術(shù)。隨著傳感器技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，它將發(fā)揮更大的潛力。

4 傳感器與檢測(cè)技術(shù)在實(shí)踐中的運(yùn)用

4.1 在數(shù)控機(jī)床上的運(yùn)用

數(shù)控機(jī)床的工作原理主要表現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)，它是通過(guò)一種數(shù)字信號(hào)來(lái)達(dá)到對(duì)整個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化控制，而該信號(hào)的產(chǎn)生就是傳感器根據(jù)對(duì)對(duì)象動(dòng)作路徑的檢測(cè)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳達(dá)給設(shè)備系統(tǒng)，機(jī)床根據(jù)接收到的指示運(yùn)行相應(yīng)的操作，最后完成生產(chǎn)任務(wù)。

4.2 在智能機(jī)器人身上的運(yùn)用

自動(dòng)化技術(shù)的推陳出新，使得智能化科技出現(xiàn)迅猛的發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了智能機(jī)器人的不斷升級(jí)換代。而這一技術(shù)的提升主要?dú)w功于傳感器的利用和創(chuàng)新，通過(guò)它對(duì)檢測(cè)對(duì)象的處理和信息傳達(dá)，從而促使機(jī)器人能夠非常準(zhǔn)確且敏感的接收到來(lái)自內(nèi)外部出現(xiàn)的不同的行為，進(jìn)而做出仿人類行為的反應(yīng)。

4.3 生產(chǎn)加工設(shè)備上的應(yīng)用

4.3.1切割機(jī)器的傳感

在自動(dòng)化生產(chǎn)切割設(shè)備上，傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切削的核心環(huán)節(jié)，它再減少生產(chǎn)失誤、提高切割精準(zhǔn)度和質(zhì)量方面都發(fā)揮了決定性作用。它通過(guò)對(duì)機(jī)器使用的力度、震動(dòng)的頻率、聲音以及發(fā)電使用的功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行感應(yīng)和分析，達(dá)到對(duì)機(jī)器的有效控制和調(diào)節(jié)。

4.3.2機(jī)床運(yùn)行的傳感

機(jī)床的自動(dòng)化運(yùn)行同樣是需要利用傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它通過(guò)對(duì)運(yùn)行程序、軸承和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的控制、設(shè)備溫度的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定以及生產(chǎn)設(shè)備安全性的檢測(cè)，來(lái)保證整體機(jī)組的生產(chǎn)質(zhì)量、安全生產(chǎn)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.3.3生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督檢測(cè)

監(jiān)督檢測(cè)功能是傳感器最先使用的功能，也是使用范圍最大的基礎(chǔ)性能。傳感技術(shù)使用之初其實(shí)僅僅只用在了檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量之上，發(fā)展到上世紀(jì)八十年代，才逐漸在產(chǎn)品的驗(yàn)證和確認(rèn)安裝位置等方面進(jìn)行使用。例如它會(huì)檢測(cè)加工零件的屬性來(lái)確定該零件的生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、擺放方位是不是符合本生產(chǎn)鏈的要求。

5 傳感與檢測(cè)技術(shù)的探索之路

隨著科技的不斷進(jìn)步，傳感與檢測(cè)技術(shù)也隨之不斷地發(fā)展。未來(lái)這一技術(shù)的研究將向著四個(gè)方面去發(fā)展：

其一：傳感器的精準(zhǔn)度、靈敏性將進(jìn)一步得到提升，機(jī)器智能化的程度將極大的加強(qiáng)；

其二：穩(wěn)定性加強(qiáng)，影響傳感器穩(wěn)定性的因素主要包括他的耐溫性、抗壓能力以及對(duì)干擾元素有效屏蔽的能力，解決這些問(wèn)題能夠有效的替身傳感檢測(cè)技術(shù)的穩(wěn)定性；

其三，體積實(shí)現(xiàn)微型化，科技的發(fā)展和實(shí)踐的需要，使得很多智能設(shè)備的體積越做越小，傳感器也必須要適應(yīng)社會(huì)的需求；

其四，可持續(xù)性發(fā)展是我們一直倡導(dǎo)的發(fā)展理念，資源的節(jié)約利用成為了很多產(chǎn)品研發(fā)的準(zhǔn)則，因此節(jié)能產(chǎn)品是近幾年的熱門研究方向。傳感器的應(yīng)用環(huán)境是需要持續(xù)不斷的電力來(lái)供應(yīng)的，對(duì)電的消耗十分大，開發(fā)研究出節(jié)能的甚至是不需要電力運(yùn)行的傳感器對(duì)于節(jié)能減排有很大的意義。

對(duì)傳感器檢測(cè)技術(shù)的研究，對(duì)于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有巨大的貢獻(xiàn)作用，對(duì)于該技術(shù)的研究我國(guó)已經(jīng)取得了階段性的突破，但和世界先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)相比還是有一定的距離，因此，我們還要加大對(duì)該技術(shù)的研究和創(chuàng)新的投入，加快該技術(shù)的發(fā)展和壯大。

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