傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐之研究

王璧

摘 要：傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息采集中的重要技術(shù)類型，且具有較高的數(shù)據(jù)信息采集精度，數(shù)據(jù)信息采集持續(xù)性的特點(diǎn)。機(jī)電設(shè)備是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的關(guān)鍵，為保障機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性，可將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電技術(shù)中。因此，詳細(xì)地展開(kāi)對(duì)傳感器技術(shù)的解讀，并對(duì)傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行闡述。旨在提升機(jī)電技術(shù)的效果，推動(dòng)機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù) 機(jī)電技術(shù) 應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（a）-0032-02

傳感器技術(shù)是一種高效的信息采集技術(shù)，具有數(shù)據(jù)信息采集準(zhǔn)確性高，可有效為相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)支持。通常情況下，傳感器技術(shù)作為信息采集技術(shù)，可有效與相關(guān)控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制。機(jī)電設(shè)備的控制系統(tǒng)，是保障機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定與可靠的關(guān)鍵。然而，傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用，存在技術(shù)理解不清，具體傳感器選型不合理等情況，亟需改進(jìn)與完善?；诖?，本文對(duì)傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行研究，對(duì)傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的重要性與具體的應(yīng)用實(shí)踐展開(kāi)分析，內(nèi)容如下。

1 傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的重要性

傳感器-計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代測(cè)試控制系統(tǒng)的核心部分，可有效地應(yīng)用到各類生產(chǎn)活動(dòng)和管理中，對(duì)提升生產(chǎn)效率和管理質(zhì)量具有顯著影響。其中常見(jiàn)的傳感器有壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器等，借助這些傳感器可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)各類信息的采集，并借助物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感器信息的傳遞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類系統(tǒng)的控制和管理。

機(jī)電技術(shù)是關(guān)系到機(jī)械制造質(zhì)量的關(guān)鍵，借助機(jī)電技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，從而達(dá)到推動(dòng)機(jī)械制造加工的自動(dòng)化和智能化，進(jìn)而降低人員操作影響對(duì)機(jī)械制造加工的影響，保障相關(guān)零件的精度和可靠性。

傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用，可為機(jī)電技術(shù)提供準(zhǔn)確、可靠和時(shí)效的數(shù)據(jù)信息，從而促使機(jī)電系統(tǒng)能夠完成自我監(jiān)控和管理，促使機(jī)電系統(tǒng)能夠自主完成對(duì)機(jī)電設(shè)備故障診斷和故障初步控制，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)電設(shè)備可以始終處于較好的運(yùn)行狀態(tài)，降低機(jī)電設(shè)備的故障頻率。另外，傳感器技術(shù)可以作為機(jī)電技術(shù)中機(jī)電系統(tǒng)的基本運(yùn)行信息采集，便于機(jī)電系統(tǒng)的管理，獲取準(zhǔn)確的機(jī)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，如完成對(duì)機(jī)械設(shè)備的變形量、速度和壓力、強(qiáng)度等性能參數(shù)，有助于推動(dòng)機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)，從而推動(dòng)機(jī)電系統(tǒng)的整體功能性。由此可見(jiàn)，傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，是推動(dòng)機(jī)械制造企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)類型。

2 傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐

鑒于傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的重要性，需詳細(xì)地解讀傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐，旨在保障傳感器技術(shù)的應(yīng)用效果，達(dá)到改善機(jī)電技術(shù)的整體功能和效率。

2.1 切削過(guò)程中的應(yīng)用

切削工藝是機(jī)電技術(shù)中的關(guān)鍵部分，借助切削工藝可完成對(duì)機(jī)械零件的加工，促使零件達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的切削工藝，主要是借助手動(dòng)控制切削，這也容易導(dǎo)致切削出現(xiàn)較大誤差，而且在具體的切削過(guò)程中，缺乏有效的切削檢測(cè)，也就導(dǎo)致零件的切削誤差不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)床類型，有效提升了機(jī)械加工制造的效率和合格率。對(duì)于機(jī)床切削過(guò)程，由傳感器完成對(duì)零件切削狀態(tài)的檢測(cè)，從而獲取切削過(guò)程中零件所承受的切削力、切削狀態(tài)和切削厚度等參數(shù)，有助于推動(dòng)零件加工的精度控制，從而降低零件的不合格率，達(dá)到控制零件加工的成本，從而推動(dòng)機(jī)械制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升，推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2.2 機(jī)床系統(tǒng)加工全過(guò)程的運(yùn)用

機(jī)床系統(tǒng)在加工機(jī)械零件的過(guò)程中，需要借助各類有效信息，完成對(duì)加工工藝的調(diào)整，降低誤差等因素對(duì)機(jī)械加工制造的影響。借助傳感器技術(shù)可完成對(duì)機(jī)械加工制造的全過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)，從而提升機(jī)械加工制造的質(zhì)量。例如：在具體機(jī)械加工制造過(guò)程中，借助傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)坯件的檢測(cè)，對(duì)于坯件夾持方向的檢測(cè)，可由傳感器完成。根據(jù)傳感器獲取的夾持方向信息，展開(kāi)對(duì)具體的夾持方向的調(diào)整和控制，從而達(dá)到提升機(jī)床坯件加工的質(zhì)量。另外，在具體的機(jī)床加工工藝流程中，借助傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝流程的控制，具體加工過(guò)程中，借助傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)工件平面度、粗糙度和具體尺寸等參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并根據(jù)這些已采集的數(shù)據(jù)信息，完成對(duì)零件精度的控制，進(jìn)而降低零件殘次率。

2.3 機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程的件的監(jiān)控

機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也是影響零件加工精度的關(guān)鍵，為保障機(jī)電技術(shù)的合理應(yīng)用，需要對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展開(kāi)監(jiān)控。這部分則是運(yùn)用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要借助壓力傳感器、溫度傳感器等完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，進(jìn)而避免設(shè)備出現(xiàn)溫度過(guò)高導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)損壞的情況。由溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)電系統(tǒng)的溫度狀況，并結(jié)合LED顯示器，完成對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行溫度的顯示，相關(guān)工作人根據(jù)顯示器顯示的相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，完成對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的調(diào)整和控制，進(jìn)而避免機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)過(guò)熱損壞的情況。此外，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，有效的故障診斷系統(tǒng)是推動(dòng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵。主要由傳感器完成對(duì)機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并由信息分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的故障初步診斷，展開(kāi)邏輯判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障初步調(diào)整，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，從而提升機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，而且，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信息的傳遞，便于故障的快速處理。

2.4 機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的檢測(cè)

機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是影響機(jī)電設(shè)備質(zhì)量和加工精度的關(guān)鍵部分，尤其是空氣濕度和環(huán)境溫度。如果室內(nèi)環(huán)境濕度和溫度過(guò)高，會(huì)加速設(shè)備的老化與功能性降低。因此，需要結(jié)合機(jī)電系統(tǒng)的基本環(huán)境需求，展開(kāi)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，并將傳感器的采集的信息與相關(guān)空調(diào)系統(tǒng)相連接。以溫度控制系統(tǒng)為例，將傳感器作為機(jī)電系統(tǒng)環(huán)境溫度控制系統(tǒng)的溫度信息采集模塊，借助傳感器溫度采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)環(huán)境的溫度檢測(cè)，在獲取準(zhǔn)確溫度信息后，由系統(tǒng)展開(kāi)邏輯判斷。當(dāng)環(huán)境溫度超出設(shè)備正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)后，則由空調(diào)系統(tǒng)完成對(duì)工作環(huán)境溫度的調(diào)整，從而為機(jī)電系統(tǒng)營(yíng)造一個(gè)良好的運(yùn)行狀態(tài)，提升機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。endprint

2.5 數(shù)控機(jī)床中的傳感器技術(shù)

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)的關(guān)鍵，是改變傳統(tǒng)機(jī)床加工的重要機(jī)床類型，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用實(shí)踐，可促使機(jī)床加工的精度和效率提升，符合現(xiàn)代機(jī)械加工制造企業(yè)的基本需求。而且數(shù)控機(jī)床的有效應(yīng)用，有助于推動(dòng)機(jī)電一體化落實(shí)和完善。同時(shí)數(shù)控機(jī)床中，傳感器技術(shù)也得到了有效的應(yīng)用實(shí)踐。

數(shù)控機(jī)床是借助數(shù)字信號(hào)，完成對(duì)機(jī)床加工全過(guò)程的控制，尤其是刀具移動(dòng)軌跡的相關(guān)信息，將這些信息作為數(shù)控系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)。將這些信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸入控制系統(tǒng)，在這些信息借助相關(guān)編碼運(yùn)算，系統(tǒng)對(duì)相關(guān)控制指令進(jìn)行發(fā)出，進(jìn)而完成對(duì)刀具軌跡的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工。這一過(guò)程中，可以借助傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的相關(guān)數(shù)據(jù)信息采集，在數(shù)控機(jī)床中，常見(jiàn)的傳感器類型主要以紅外傳感器、感應(yīng)同步器和電壓電流傳感器等。數(shù)控機(jī)床中，主要是借助這些傳感器實(shí)現(xiàn)輸入信息的采集，進(jìn)而達(dá)到提升數(shù)控機(jī)床功能的目的。

3 傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)的主要問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，促使信息的傳遞效率和傳遞質(zhì)量得到全面提升，同時(shí)擴(kuò)大了傳感器技術(shù)的應(yīng)用范圍，將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電技術(shù)中，逐漸成為傳感器技術(shù)的重要應(yīng)用空間，對(duì)推動(dòng)機(jī)電一體化和智能化具有積極的作用。

傳感器技術(shù)具有自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，作為機(jī)電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，傳感器技術(shù)的發(fā)展水平直接影響機(jī)電技術(shù)的技術(shù)水平，影響機(jī)電系統(tǒng)的功能。傳感器技術(shù)成熟度越高，機(jī)電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平越高，有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的智能化建設(shè)。機(jī)電系統(tǒng)如果沒(méi)有合理地對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，則對(duì)控制對(duì)象基本運(yùn)行參數(shù)不能獲取，被控制目標(biāo)的控制受到干擾，導(dǎo)致控制系統(tǒng)功能不能得到發(fā)揮，控制失效，干擾機(jī)電系統(tǒng)功能。故此，機(jī)電系統(tǒng)需要加強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用，并重視對(duì)傳感器技術(shù)優(yōu)化與改進(jìn)。

機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，積極推動(dòng)機(jī)電一體化水平的提升，在合理利用傳感器技術(shù)的同時(shí)，也加大了對(duì)傳感器技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)。其中，傳感器技術(shù)在實(shí)際研發(fā)中，卻也面臨一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在計(jì)算和計(jì)算方法、微機(jī)械加工和設(shè)備、封裝技術(shù)等，這些存在不足影響了傳感器技術(shù)研發(fā)和優(yōu)化，需要進(jìn)一步完善。

未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)電技術(shù)中的傳感器技術(shù)主要有以下幾個(gè)發(fā)展方向。

（1）重視對(duì)新型傳感器材料研究，不斷完成對(duì)傳感器技術(shù)優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)而完成對(duì)新型傳感器的設(shè)計(jì)。

（2）加強(qiáng)對(duì)傳感器精度、敏感度和效率高的傳感器研究，促使傳感器能夠符合機(jī)電技術(shù)的需求。

（3）注意對(duì)傳感器能耗的控制，促使傳感器技術(shù)的能耗水平降低，逐漸朝向微功耗和無(wú)源化方向發(fā)展。

（4）智能化發(fā)展，構(gòu)建具有智能化水平的傳感器類型，有助于提升機(jī)電技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合傳感器技術(shù)的基本情況，解讀傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中應(yīng)用的重要性以及具體的應(yīng)用實(shí)踐，并根據(jù)機(jī)電技術(shù)的基本需求，完成對(duì)傳感器在機(jī)電技術(shù)中的發(fā)展方向，從而有效推動(dòng)機(jī)電技術(shù)的質(zhì)量和效果，推動(dòng)機(jī)電系統(tǒng)智能性和效率性、穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)相關(guān)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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