淺析傳感器與檢測技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用

宋曉

摘要：隨著科技的發(fā)展，傳感技術與機電一體化技術相結合，將傳感器技術與機電一體化技術相結合，保證了傳感器技術在機電一體化領域的應用和發(fā)展。將傳感器技術與機電一體化技術有機地結合在一起，可以有效地提高機電一體化的發(fā)展水平?，F(xiàn)針對這一現(xiàn)狀，對機電一體化中的傳感器和檢測技術進行了討論，希望能對有關方面的工作有所幫助。

關鍵詞：傳感器;檢測技術;機電一體化系統(tǒng);應用

1傳感器與機電一體化的關系分析

1.1傳感器的內涵及分類

現(xiàn)在的感應器和以前的感應器不同，早期的感應器主要負責收集各種特征的數(shù)據(jù)，就像是耳朵、鼻子、眼睛等感官一樣，而現(xiàn)在的感應器，不僅可以將外界的信號轉換為簡單的信息，而且還可以對物體的溫度、濕度、壓力等進行實時的控制，為整個系統(tǒng)的生產(chǎn)和發(fā)展提供科學的基礎。在機電一體化系統(tǒng)中，傳感器的選用要依據(jù)被測物體的情況而定，并將其劃分為內部信息傳感器和外部信息傳感器，通過內部傳感器實現(xiàn)內部溫度和壓力的探測，外部傳感器能夠探測到外部環(huán)境的溫度、濕度和環(huán)境變化。

1.2傳感器與機電一體化關系

首先，作為機電設備的重要組成部分，傳感器的特性感知是機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，它的特性感知是整個機電系統(tǒng)的重要組成部分。其次，傳感器所提供的特性參數(shù)也是分析和判斷系統(tǒng)運行和維護的重要依據(jù)，是保證系統(tǒng)可靠性的技術保證。

2傳感器與檢測技術在機電一體化中的應用分析

2.1自身工作穩(wěn)定的測量

在機電一體化系統(tǒng)的設計和生產(chǎn)中，大多使用傳感器對其工作穩(wěn)定進行分析和評價，保證了其工作的正常和高效。由于傳感器具有多種不同的功能，因此在實際應用中可以針對不同的工作環(huán)境，選用不同的檢測方法。以某航空發(fā)動機產(chǎn)品為例，采用基于飽和磁場的線性位移傳感自平行運動控制技術、基于力傳感器閉環(huán)控制的點負荷自適應控制技術，研制出了用于長纖維預混合復合材料成型專用高精度平板熱模壓機，保證了壓合面高精度并行工作，在加壓過程中，各個力源通過自適應反饋調整，使板片上的各個點受力均勻，誤差在0.5%以內，在長纖維復材智能模壓成型工藝中，每個部件的成型一致性高，成品率高，適用于多種規(guī)格零件生產(chǎn)，解決了原有壓機成品致密度均勻性不高問題，同時大幅提升單機效率解決了批生產(chǎn)能力瓶頸問題。并將此技術應用于現(xiàn)有的模具加工設備，以達到精確的控制效果。

2.2關重設備預知性保障技術方面的應用

由于許多復雜的機電一體化系統(tǒng)都有重要的設備，它們如出現(xiàn)故障將會給系統(tǒng)帶來難以估計的損失，所以在設計和制作的時候，就將預測性分析與識別技術應用到了設備的工作中，對其進行了數(shù)據(jù)的實時采集及分析，預知性的發(fā)現(xiàn)故障，并對其進行了預處理，從而降低了維護費用和損失。

2.3產(chǎn)品制造質量的在線檢測應用

在機電一體化系統(tǒng)中，傳感器的主要目的和作用就是對產(chǎn)品的質量進行自動測試，以確保其性能達到要求。目前，傳感器應用于產(chǎn)品的制造、制造、自動質量分析與評估，已有很大的發(fā)展，主要應用于對產(chǎn)品的加工品質檢驗和設備的精確性保證能力的分析與反饋。針對傳統(tǒng)工藝中由于膠合質量檢查落后而導致的質量控制效果差、損耗過大的問題，應用成熟的EMR技術對粘合缺陷進行了在線監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場檢測到的缺陷進行了計算，計算出了缺陷面積、區(qū)域缺陷面積、缺陷間距、區(qū)域缺陷占比、缺陷總占比、缺陷分布等信息，從而實現(xiàn)了在線式的自主判斷。

2.4典型管控要素的管控應用

（1）數(shù)控機床中傳感器與檢測技術的應用

數(shù)控機床是一種機電一體化的機械設備，其主要的原理是NC加工技術，利用數(shù)字信號來實現(xiàn)對整個機械系統(tǒng)的自動控制，在自動控制的過程中，輸出的數(shù)據(jù)信息為傳感器的檢測提供了科學的基礎，通過對數(shù)控機床的工作狀態(tài)做出正確的判斷，從而讓工作人員了解到數(shù)控機床的工作狀態(tài)，從而使工作人員根據(jù)指令進行新的操作和控制。

（2）傳感器在智能機器人中的應用

機器人是現(xiàn)代智能制造領域的一個重要代表產(chǎn)品，它的自動化程度已經(jīng)達到了一個新的高度，機器人的關鍵部件就是傳感器，它可以準確的掌握和控制周圍的環(huán)境，從而保證機器人在生產(chǎn)中的精確度，無論是在機器人本身的工作還是在物體的加工下，都可以高效的處理各種信息，并利用傳感器準確的判斷和處理外界的信息，從而使機器人能夠準確、敏感地接收到外界的信息，從而確保機器人能夠實現(xiàn)自動化的工作。

3傳感器與檢測技術發(fā)展趨勢

（1）傳感器及檢測技術與智能技術的融合與發(fā)展

目前，對傳感器的精準度和靈敏度的研究取得了長足的發(fā)展，技術也在不斷的進步，但是，隨著智能化的應用范圍的不斷擴大，傳感器和檢測技術的發(fā)展也越來越迫切，不僅要準確的采集，還要不斷的挖掘和挖掘數(shù)據(jù)，找到合適的特征參數(shù)，設計出適合自己的計算、控制等功能，從而實現(xiàn)智能化、自動化控制技術的發(fā)展，同時也能夠進一步提升機電一體化設備的智能化水平及效率。

（2）傳感器的可持續(xù)性發(fā)展

傳感器及檢測技術的發(fā)展是實現(xiàn)機電一體化智能化發(fā)展的關鍵技術，同時，傳感器及檢測技術在多學科技術協(xié)同、高集成化度等技術方面的發(fā)展與研發(fā)，在低功耗、高環(huán)境適應性、高響應速率、自主判讀能力、自適應管控能力等方面還需不斷地開展技術研究和探索，因此，傳感器及檢測技術在多學科技術協(xié)同、高集成化度等技術方面的發(fā)展與研發(fā)也成了機電一體化智能化提升發(fā)展的重要發(fā)展方向之一。

4結束語

總之，隨著科技水平的提高，傳感器的應用范圍也逐漸擴大，傳感器和檢測技術已廣泛地應用于機電一體化設備，對確保機電設備的安全運行起著至關重要的作用。隨著現(xiàn)代智能制造工藝的不斷發(fā)展，將會使傳感器在機電一體化方面的應用越來越廣泛，從而對實現(xiàn)機電一體化的可持續(xù)發(fā)展起到積極的推動作用。

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