機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用探討

李 杰

(常州鐵道高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇常州 213011)

機(jī)電一體化指的是傳統(tǒng)機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)融合以后產(chǎn)生的新的業(yè)態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化自動化生產(chǎn)和控制效果。機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)部，傳感器的作用非常關(guān)鍵，主要負(fù)責(zé)反饋信息，同時也是實現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)操作的重要支撐。

一、傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

傳感器是當(dāng)前的前沿技術(shù)之一，也是決定一個國家科技水平的重要指標(biāo)。傳感器在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具體包括資源探測、環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)療室設(shè)備、日常家電、智能設(shè)備等。傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)自補(bǔ)償和自診斷，還可以對信息進(jìn)行存儲。不僅如此，在部分環(huán)境下，傳感器還可以實現(xiàn)一定的學(xué)習(xí)和適應(yīng)功能，為實現(xiàn)各種復(fù)雜的操作打下基礎(chǔ)。傳感器種類較多，分為化學(xué)傳感器、流體傳感器、氣敏傳感器、光敏傳感器等。不同的傳感器能夠?qū)Σ煌膶ο筮M(jìn)行感知，進(jìn)而傳遞相應(yīng)的信息，為實現(xiàn)對應(yīng)的功能打下基礎(chǔ)。

二、傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用探討

(一)在機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

傳感器在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過程中得到有效應(yīng)用，而且種類較多，具體包括脈沖傳感器、感應(yīng)同步器、紅外線傳感器等。脈沖編碼器的作用在于檢測設(shè)備的轉(zhuǎn)速，并將其轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電脈沖并進(jìn)行傳輸，為系統(tǒng)根據(jù)需要做好調(diào)整和控制提供支撐；感應(yīng)同步器能夠?qū)?shù)控機(jī)床具體元件的視點和直線位移進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的電動勢幅值，有助于實現(xiàn)精準(zhǔn)控制；光電編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)光電的轉(zhuǎn)換，在實踐應(yīng)用過程中，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的位移量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的脈沖或者數(shù)字量，為準(zhǔn)確控制提供支撐。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的傳感器，對于機(jī)械制造的順利進(jìn)行具有關(guān)鍵作用，在后續(xù)發(fā)展過程中，傳感器的應(yīng)用會更加普遍，其作用和效率會進(jìn)一步提高。[1-2]

(二)傳感器技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，傳感器也是非常重要的一個設(shè)備。在具體的機(jī)械制造過程中，傳感器能夠?qū)υO(shè)備起到檢測和控制的作用，不僅如此，還可以在機(jī)械設(shè)備的測試中發(fā)揮定位作用，并準(zhǔn)確檢測設(shè)備運行情況信息并將其及時傳輸。傳感器技術(shù)日益完善，在機(jī)械制造加工過程中的應(yīng)用水平也得到提高，促使其達(dá)到良好的穩(wěn)定性和可靠性，并取得較長的使用壽命，還可以對各種干擾因素進(jìn)行抵抗，保持良好運行效果。此外，傳感器的應(yīng)用，還可以滿足機(jī)械制造過程中的精確度的要求。在使用過程中，針對傳感器的維護(hù)比較簡單，還可以將其與計算機(jī)進(jìn)行連接，從而引入計算機(jī)管理和互聯(lián)網(wǎng)管理。在機(jī)械制造過程中，傳感器能夠?qū)υM(jìn)行測量，準(zhǔn)確掌握元件的加工效果及其標(biāo)準(zhǔn)，確保機(jī)械制造產(chǎn)品達(dá)到相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。通過應(yīng)用傳感器，能夠提高機(jī)械制造的整體穩(wěn)定性，有助于促進(jìn)機(jī)械制造的高質(zhì)量發(fā)展。

(三)傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

近年來，汽車行業(yè)得到迅猛發(fā)展，很多電子零件和控制系統(tǒng)在汽車中得到有效應(yīng)用。傳感器在汽車中的應(yīng)用，要達(dá)到良好的機(jī)械靈活性、環(huán)境穩(wěn)定性和信號完整性，這是因為汽車內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，具有一定的溫度差值，因此要求傳感器具有良好的耐高溫效果。超聲波傳感器在汽車生產(chǎn)制造過程中得到有效應(yīng)用，超聲波能夠有效監(jiān)測外部環(huán)境，因此將超聲波用于汽車的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，能夠利用超聲波傳感器與攝像頭等進(jìn)行配合使用，為駕駛員提供更加完善更加準(zhǔn)確的距離測量功能，為順利實現(xiàn)各種操作打下基礎(chǔ)。近年來，無人駕駛技術(shù)得到快速發(fā)展，在實現(xiàn)無人駕駛的過程中，傳感器也是非常重要的一個設(shè)備，從某種程度上來說，傳感器是決定無人駕駛的決定性因素。隨著科技發(fā)展，傳感器的功能也會得到提高和完善，為汽車提供準(zhǔn)確清晰的運行情況監(jiān)測，準(zhǔn)確掌握汽車內(nèi)部和外部的情況，順利實現(xiàn)無人駕駛。[3-4]

三、結(jié)束語

傳感器的應(yīng)用非常廣泛，在機(jī)電一體化中的應(yīng)用很多，具體來講，在機(jī)械制造、醫(yī)療設(shè)備、電子產(chǎn)品、汽車設(shè)備中都可以發(fā)現(xiàn)傳感器的使用。通過利用傳感器，能夠為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供良好的監(jiān)測和控制效果，實現(xiàn)自動化智能化控制，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，減少成本投入。不僅如此，傳感器的應(yīng)用還可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，減少資源浪費，有助于節(jié)約資源，提高生產(chǎn)效率和綠色環(huán)保效果。傳感器在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具體包括資源探測、環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)療室設(shè)備、日常家電、智能設(shè)備等，在具體領(lǐng)域和設(shè)備中，傳感器的作用不一樣，但是都是促進(jìn)設(shè)備順利運行的重要元件，具有不可替代的積極作用，極具實用價值。傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)自補(bǔ)償和自診斷，還可以對信息進(jìn)行存儲，不僅如此，在部分環(huán)境下，傳感器還可以實現(xiàn)一定的學(xué)習(xí)和適應(yīng)功能，為實現(xiàn)各種復(fù)雜的操作打下基礎(chǔ)。

隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)一步完善，傳感器將在更多的領(lǐng)域得到有效應(yīng)用。當(dāng)傳感器在機(jī)電一體化中結(jié)合了人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時，它將在機(jī)電一體化中實現(xiàn)更大的價值。相信通過科技的發(fā)展和人類的不斷努力，傳感器會有更加長遠(yuǎn)的未來。