机电一体化系统中传感器技术的运用

马绍宇++臧少帅

摘 要：传感器技术是机电一体化系统的关键核心组成部分，能够快速、准确的获取信息，并且在多种复杂环境下仍然能够发挥效能，传感器技术在机电一体化系统中的应用是提升机电一体化系统水平的关键。目前，机电一体化系统中的传感器技术已经在多个领域和行业发展中得到了广泛应用，在强化机电一体化系统发展效能方面发挥着十分重要的作用。基于此，本文对机电一体化系统中传感器技术的运用进行了相关的分析和探究。

关键词：机电一体化系统；传感器技术；技术应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.140

0 引言

传感器技术在机电一体化系统中的效能就好比是感觉器官在人体中的机能，是获取外部世界信息、数据的重要关键部分。随着现代测量技术、自动化技术的不断发展，传感器技术在机电一体化系统中的应用得到人们的广泛关注，从某种程度上来说，机电一体化系统中的传感器技术水平就代表了机电一体化系统的发展水平。

1 传感器技术的相关内容简述

传感器是一种信息获取和信号输出的元器件，是对对象进行信息感应和检测，并且按照一定的规律将其转换成为具体形態电信号的装置，传感器的应用能够有效满足信息传输、处理、显示和控制等相关功能的需求。传感器技术被看做是信息时代下现代高新技术的典型代表之一，在机电一体化系统中的应用最主要是通过测量效能来实现的。机电一体化系统通过测量模块对操作对象的位移、压力、强度等参数进行输入操作，然后通过一定的规律将这些参数转变为能够反映机电物理参数的实践变化曲线，从而为相关工作人员提供调试、整改、优化的参考，因此，传感器技术作为机电一体化系统中的核心首脑，是推动机电一体化系统高效运行的关键。在上个世纪80年代，传感器技术就被应用到工业生产中，并为工业创新提供了思路和方法，随着传感器技术研究的不断深入以及传感器技术与信息技术、现代通信技术等技术的融合，机电一体化系统中的传感器技术将在多个领域中发挥更加的效用价值。

2 机电一体化系统中传感器技术的应用分析

机电一体化系统发展对传感器技术的要求是比较高的，例如线性度优良、稳定度好等，而且要求传感器要求有比较好的抗干扰能力，不论是静态特性还是动态特性都应当维持在比较好的状态，当然，高灵敏度和高分辨率也是比较重要的参数。传感器技术在机电一体化系统中的应用能够进一步提高机电一体化系统加工设备的精度和自动化程度。

2.1 传感器技术在工业机器人中的应用分析

工业机器人的应用环境是比较复杂和恶劣的，但是工业自动化生产的重要技术支持。传感器技术在工业机器人中的应用能够强化机器人行为的灵活响应度，同时在强化机器人适应能力方面也发挥着十分重要的作用。具体的说，工业机器人中的传感器技术应用主要有以下几个方面。首先，是机器人的视觉传感器，这主要是指给生产工业机器人装置视觉传感器，通过视觉传感器识别相关的机械零件以及零件的位置，在行走机器人安装视觉装置能够为机器人运输危险材料、识别道路和目的导航等提供技术支持。其次是机器人的触觉传感器，这是实现触摸机械手的关键技术，并且通过视觉传感器和触觉传感器的相互结合，能够对对象的详细参数进行明确，提高工业生产的精度和效率。

2.2 传感器技术在数控机床中的应用

数控机床是现代机械制造生产的重要基础，是关系到现代机械制造生产的自动化设备，尤其是在装备制造业中得到了广泛的应用。大量的传感器被应用到数控机床上，从而实现了数控机床对温度、压力、位移和速度等参数的自动化测量和控制。首先，传感器技术应用在数控机床的温度检测方面，在工件加工的过程中，电动机的转动、刀具的切削等都会相应的产生热量，这些热量并不是均匀分布的，不同部位的温差会对数控机床产生不利影响，对工件加工精度产生影响。传感器技术的应用能够有效解决这个问题，通过传感器对温度信号进行感应，然后感应到的信号差异传输到数控机床的控制管理系统中，做好相关的温度补偿，从而减少因温差导致对工件加工精度的不利影响。其次，传感器技术在数控机床压力检测中的应用主要是对工件夹紧力进行信号检测，然后向控制系统传送预警信号，减少走到，另外，传感器技术对机床车刀的削力变化进行信号感应。同时，传感器技术还在数控机床的轴动位移状况进行检测，避免因轴动过位出现误差导致生产故障。需要指出的是，传感器技术在数控机床中的应用最早是对刀具和机床的监控方面，通过高分辨率的传感器和监视器实现对数控机床运行和生产的实时动态监测。

2.3 传感器技术在汽车控制系统中的应用

汽车是与人们的日常生活有着十分密切的关系，随着人们物质生活水平的不断提升以及汽车行业发展，汽车的保有量也在不断增长，同时汽车制造和行车安全受到人们的广泛关注，而传感器技术在汽车控制系统中的应用，实现了变速器自动化、汽车制动抱死系统、汽车发动机控制系统等，这些都有效改变了汽车车体的性能。随着新型传感器技术的不断应用，汽车的性能将会得到进一步的改善，例如降低汽车的油耗、减少尾气排放以及为人们提供更加人性化的安全服务。以汽车发动机这个部件为例，温度传感器、压力传感器、浓度传感器等在汽车发动机中的应用有效提升了汽车发动机的性能。但是同时也应当认识到，汽车在运行过程中发动机会产生电磁波和震动，因此应用到汽车发动机中的传感器要具有较好的抗干扰能力和抗震能力，加上汽车保有量的不断增加，相关的传感器需求量也相应的持续增加，因此要形成对传感器的自动化、规模生产。

3 结语

传感器技术作为信息时代高新技术发展的典型代表之一，在人们的日常生活中已经得到了广泛的应用，作为机电一体系统中的重要组成部分，传感器技术的应用水平直接关系到机电一体化系统的自动化程度。在未来，随着科学技术和相关信息技术的不断发展，传感器技术将朝着智能化、集约化和电子化的方向不断发展，并且在机电一体化系统和人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。

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