淺析傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用

王純

（江蘇太極實業(yè)新材料有限公司，江蘇 揚州 225001）

將機械電子、微電子、傳感器以及信息等多項技術進行結(jié)合，即能夠形成機電一體化技術，將機電一體化技術應用于實際的生產(chǎn)生活之中，能夠促使相應的工作效率得到提升。且當代我國信息技術發(fā)展迅速，機電一體化持續(xù)向人性化、智能化以及微型化的方向進行發(fā)展，也就需要其在新工藝、新材料不斷被開發(fā)的基礎上得到進一步發(fā)展。

一、傳感器技術

（一）傳感器技術的概念

傳感器為能夠?qū)Ρ粶y物體變化進行感受、且可根據(jù)相應規(guī)律將其變化轉(zhuǎn)換成為可輸出的信號的一種器件或裝置，傳感器技術也就是針對傳感器設備的性能、結(jié)構進行研究和創(chuàng)造的一種技術手段。當前傳感器技術正處于智能化、系列化、多功能化發(fā)展的重要時期。

（二）傳感器技術的發(fā)展趨勢

根據(jù)當前我國有關于傳感器的研究工作可以了解到，傳感器技術屬于自動調(diào)節(jié)、自動控制相關工作進行發(fā)展的重要過程之一，當前其理論發(fā)展以及材料應用已經(jīng)獲得了數(shù)個行業(yè)的重視，所以在日后，傳感器的發(fā)展主要能夠呈現(xiàn)出以下特點：一是在傳感器設備之中應用新型敏感材料，因為在社會各行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，越來越多的新技術已經(jīng)實現(xiàn)了融合發(fā)展，所以在傳感器的制造之中，應用新型敏感材料的頻率將越來越高，也就更有利于提升傳感器設備在不同環(huán)境之中的適應能力，從而實現(xiàn)傳感器技術敏感性和精確性的提升；二是傳感器技術向高精度方向進一步發(fā)展，以傳感器理論知識為基礎，傳感器測量需要由多項物理效應作為輔助，而當前仿生物理學科得到了良好發(fā)展，傳感器也就能夠以此為基礎，實現(xiàn)互換性的提升、響應速度的加快以及靈敏度的增強，從而可以應用于醫(yī)療以及航天等各項高新技術產(chǎn)業(yè)之中[1]。

二、機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展

從整體上來看，機電一體化系統(tǒng)屬于當代科技不斷發(fā)展背景下的產(chǎn)物，其中包含了機械技術以及電子技術兩個項目，并促使二者得到了融合創(chuàng)新的發(fā)展，同時顯示出了更加強大的動力性、經(jīng)濟性以及質(zhì)量保障，也就需要受到相關行業(yè)的重視，并促使其得到進一步優(yōu)化和發(fā)展。

與此同時，在我國國民經(jīng)濟發(fā)展的過程中，工業(yè)產(chǎn)業(yè)占據(jù)支柱產(chǎn)業(yè)的地位，且當代生產(chǎn)力已經(jīng)得到解放，生產(chǎn)效率持續(xù)提升，生產(chǎn)過程對于機械化和智能化的需求越來越強烈，所以將機電一體化系統(tǒng)應用于其中，有利于促使工業(yè)產(chǎn)業(yè)得到結(jié)構優(yōu)化，并實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升和生產(chǎn)成本的降低，也就可以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益的進一步提升。由此，當務之急即為促使機電一體化系統(tǒng)得到科學合理的優(yōu)化創(chuàng)新，使其中的關鍵技術得到不斷發(fā)展，也就可以進一步實現(xiàn)機電一體化技術作用的發(fā)揮，進而實現(xiàn)相關行業(yè)的良好發(fā)展。

三、機械生產(chǎn)行業(yè)中傳感器技術的應用

在當前新時期的背景下，機械生產(chǎn)工作包括機械制造、機械加工、工業(yè)機器人等多個方面，對傳感器技術在機械生產(chǎn)機電一體化系統(tǒng)之中的應用進行研究，需要從以下幾個方面入手：

（一）機械加工機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術的應用

對于機械加工生產(chǎn)以及機械加工機床來說，傳感器技術的應用十分重要，例如將傳感器設備應用于數(shù)控加工機床之中，其能夠針對數(shù)控機床整體的數(shù)個部件全部工作情況進行測量，例如振動部件頻率參數(shù)的收集和管理等，并能夠?qū)?shù)據(jù)信息及時反饋至控制中心，以針對數(shù)控機床的工作情況開展全面的監(jiān)管工作。另外，控制中心還可向傳感器傳輸加工方案，使傳感器對數(shù)控機床零部件實施智能化的操作，例如針對機床的刀具位移、工作速度等各項參數(shù)實施全面控制，以促使數(shù)控機床加工精度得到提升[2]。

（二）機械制造工作中傳感器技術的創(chuàng)新應用

因為機械制造工作主要為對各項機械部件以及設備進行加工制造，所以相對常規(guī)機械加工工作來說，其對于精度提出了更高的要求，也就需要具有更高水平的機械化程度。在其中應用傳感器技術，可以促使機電自動化控制工作得到有效落實，并實現(xiàn)制造過程的實時反饋和管控，例如使用傳感器技術采集部件尺寸數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息反饋至控制中心，控制中心即能夠精確化分析相關數(shù)據(jù)，以對制造方案進行合理制定?？梢娫跈C械制造過程中，應用傳感器可以促使生產(chǎn)效率得到大幅度提升，同時還可有效控制大型部件以及精確部件的加工成本。

（三）機器人研發(fā)制造過程中傳感器技術的應用

在人工智能持續(xù)發(fā)展的背景下，工業(yè)機器人的制造以及應用受到了越來越多的關注，同時，在制造工業(yè)機器人的過程中，提升行動指令的精確性和智能性，屬于必須攻克的重難點。將傳感器技術應用于工業(yè)機器人行動控制工作之中，對相關參數(shù)開展收集和分析工作，有利于提升機器人對于行為指令的精確程度，例如在其中應用外部傳感器強化機器人對于外部環(huán)境的識別，則能提升機器人在行動過程中的安全性，而將傳感器技術應用于機器人的內(nèi)部結(jié)構之中，則可對不同指令以及自身協(xié)調(diào)指令進行分散執(zhí)行，使機器人呈現(xiàn)出更加強大的功能作用，可見傳感器技術的開發(fā)和應用，有利于提升工業(yè)機器人的個性化、安全性以及精確性[3]。

四、其他領域中傳感器技術的應用

當前機電一體化系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用，使工業(yè)行業(yè)整體實現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級，但是從實際上來看，社會民生領域中仍然需要機電一體化系統(tǒng)的落實，例如在是我國社會發(fā)展的過程中，不論是地理環(huán)境還是空間環(huán)境，相應的檢測工作均能夠?qū)γ裆€(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，而將傳感器技術應用于民生領域的機電一體化系統(tǒng)之中則有利于對當前存在的不足之處進行彌補：

（一）在環(huán)境檢測機電一體化系統(tǒng)中應用傳感器技術

環(huán)境檢測工作屬于一項具有綜合性和持續(xù)性特點的工程項目，需要應用多項設備儀器開展工作，以獲取更加科學合理的數(shù)據(jù)，并為社會各個行業(yè)的建設和發(fā)展提供支持。傳感器技術中能夠體現(xiàn)出較高的精準度和實效性特點，例如將其應用在全球定位系統(tǒng)之中，即可對道路情況進行實時收集，并提出問題解決對策。

（二）在溫度測量機電一體化系統(tǒng)中應用傳感器技術

因為在諸多行業(yè)之中，溫度的精準測量具有重要意義，例如工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要在相應的溫度條件下才可產(chǎn)生化學反應，所以需要精準掌握其中的溫度。或是在人民群眾的生活實際中，通過溫度傳感器可以實現(xiàn)溫度測量工作準確性的提升，例如在新冠疫情的防控工作之中，傳感溫度測量儀的應用十分廣泛且重要，可見傳感器技術創(chuàng)新所產(chǎn)生的數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展，對生活生產(chǎn)以及醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)均起到了重要的推動作用[4]。

（三）在報警器中應用傳感器技術

當前諸多領域需要安裝報警器，例如火災報警器，其中的傳感器及對于有害氣體以及煙霧濃度具有相應的敏感性，一旦煙霧的濃度或是有害氣體含量超過提前設置的安全閾值，報警器即能夠感知到參數(shù)變化，并啟動聲音傳感器開始報警，也就更有利于對火災進行控制，從而可以在一定程度上保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

五、結(jié)束語

根據(jù)上文，傳感器技術在信息技術中占據(jù)重要地位，甚至可以體現(xiàn)國家信息化發(fā)展的程度，將其應用于各個行業(yè)的機電設備之中，更是有利于促使我國社會的信息化得到良好發(fā)展。與此同時，隨著機電一體化系統(tǒng)的良好發(fā)展，社會各產(chǎn)業(yè)結(jié)構能夠得到相應的優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級。于機電一體化系統(tǒng)中應用傳感器技術，可以實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的人性化、微型化和智能化發(fā)展，所以有必要針對傳感器技術開展更加深入和全面的研究，以促使傳感器技術以及機電一體化技術得到整合發(fā)展，并進一步推動我國社會發(fā)展。