机电自动化中传感器技术的应用研究

张海强，杜俊斌

（中科院广州电子技术有限公司，广东 广州 510070）

传感器设备是智能化设备的重要分支，在现代化的技术条件下，有着广阔的应用空间，可以作为人类感官功能的延伸，对环境与特定的感知条件进行量化的数据采集。在应用研究过程中，为了更好地提高其设备条件在各个行业中的应用条件，可以从基本的技术原理内容出发，在对传感器技术有初步了解后，针对性地对其应用过程中的功能作出改良与调整，以此达到扩大应用优势的目标。

1 技术原理分析

国家制定的GB7665-84标准中，将能够感受规定的被测量数据，按照数学函数法转化为可用信号的设备确定为传感器。标准的传感器设备，通常由敏感元件与转换元件组成，在应用过程中，可以将设备采集到的数据信息，通过任意格式进行传输、存储、记忆与显示，通过特定的控制操作，使数据内容发挥功能作用。在特征条件上，传感器会表现出智能化、数字化、系统化、网络化、微型化、多功能化的特征，量化处理信息的同时，使热、光、气、力、磁、湿等条件，完成感官条件向数字化数据内容转化的功能。

而之所以将此项设备技术条件定义为传感器，主要是由于其采集的数据内容可以与人类的感官条件相对应。其中光敏感设备可以与视觉条件相对应，声敏感设备与听觉相对应，将气敏传感器作为对应嗅觉的采集系统，利用化学传感器对味觉作出量化的数据判断，而在触觉的感知上，应用压敏、温敏、流体等传感器设备进行综合分析。

2 技术应用条件研究

2.1 机电设备加工中的应用

机电设备的加工过程中，通过对传感器设备的应用功能，可以有效地分析加工中可能产生的机械阻抗、振动部件的问题。在采集参数进行量化分析的同时，对于所加工设备的品质有大幅度的提升效果。而在使用数字化传感技术时，可以将数据信息通过总线结构，传递到控制中心，并在系统管理的方法下，降低异常数据问题所造成的危害条件，保证加工处理的有效性。尤其在安全问题的控制上，这种技术条件有明显的优势效果，可以最大程度地提高生产安全水平，使相关岗位的运维工作人员，能够制定更具针对性的技术措施。由此，不仅可以提高加工过程中的实时监控效率，也能降低工作量消耗条件，保证加工过程稳步展开。

同时，从质量控制的角度出发，通过这种量化的监测信息，可以更加精确地描述出加工关键部位所处的状态条件与实际情况，在扫描技术的引导下，得到更加精确的数据信息，对技术内容的优化进行指导。例如，在汽车自动化控制中，凭借对电子控制系统的应用，实现了原有系统的升级，将传感器作为电控的关键条件，可以更好地满足技术人员的客观需求。通常情况下，传感器设备会设置在车身的控制系统中，与发动机和底盘系统向连接，一般的车辆会设置20个传感器设备，而较为高级的轿车，在传感器设备上会有所增加。在某企业应用传感器设备的过程中，使用减震、震动、陀螺这三类传感器进行技术融合，使车辆的自动化控制水平明显提升，达到了系统优化的应用效果。

2.2 工业流水生产中的应用

传感器在工业化生产中，也发挥着重要的功能作用，主要可以总结为以下四个方面。

第一，可以凭借传感器技术，对电气车床与相关设备的振动条件进行检测，以此确认在各个生产环节中，可能存在的运行风险问题。这一技术条件的应用，可以有效地提升设备系统运行的优化条件，保证流水生产过程中的连续性。

第二，精细化环节的掌控。在工业流水生产中的电气自动化设备，经常被应用在一些紧密度条件较高的设备加工上。由于部件具有测量难度大、加工条件复杂的特点，一般的生产加工无法满足其技术要求。因此，在进行流水生产时，可以利用传感器设备检测优势，保证设备加工参数稳定性，以此提高流水生产在处理精细部件时的能力条件。例如，在微机械加工时，需要较高的精细化条件作为保障，以此保证流水生产的有效性。因此，在对传感器设备进行应用的过程中，采用发挥原子力传感器的优势，直接对微机械的生产精度进行提升，为该企业的生产能力升级、产品质量优化创造了必要的先决技术条件，提高了企业的经济收益。

第三，对于有特殊加工需要的设备，可以发挥传感器的感知作用，更好地指导加工操作。例如，在使用刀具、砂轮等设备进行设备尖部处理时，可以在其接触位置附近设置传感器。通过对距离、效果等参数的感知与测量，更加精确的表面的破损修复、塑型处理等内容进行优化，以提高设备生产过程中的技术优势，使流水加工的精细化条件能够得到最大程度的开发。

第四，流水车床中的电气自动化系统，能够利用传感器设备，对自身系统中的润滑油、液压系统等流态的功能结构进行监控，以此保证生产过程中的实时监控，重点控制系统中可能存在的油量不足问题。

2.3 机电环境检测中的应用

环境的检测，是传感器设备应用的重要方向，在涵盖内容与应用难度上都相对较高，必须在使用先进技术条件的基础上，才能发挥出技术的应用优势。而在进行环境检测传感器开发与应用的过程中，还要针对其所适用的检测对象与应用环节，与相关的精密仪器进行整合，使其发挥出传感检测的功效。在机电自动化系统中，对于系统运行环境的检测也有明显的必要性。通过对系统环境部件温度、湿度等环境条件的检测，可以更好地控制设备的使用效果，并帮助鉴别系统中的故障。鉴于环境监控的特殊性，传感器设备自身的耗电量不大，可以保持长时间的精确检测。而在进行管理的过程中，可以通过传感器高速的信息传送速率，在发生事件的第一时间向系统发出预警，以此保证运维人员针对相关事件的高效处理。在相对较短的时间条件内，保证工作人员能够及时地制定出处理方案，使环境检测的意义得到强化。

尤其在温度的监测过程中，传感器设备的应用空间变得更加广阔，可以在接触法与非接触法的方法控制下，调整应用条件，以便更好地针对监测数据的内容，制定出优化方案，完成监测信息的采集与整理工作。而在执行这一管理方案时，需对传感器的节点硬件进行管理，以便提升设备应用的精度条件，确保数据准确。

2.4 人工智能技术中的应用

传统的电气自动化系统中，经常会出现数据传输误差问题，不仅影响了生产的质量条件，也限制了生产加工的速率水平。在传感器系统中，可以凭借自身的信息传递功能，优化生产中的信息传递问题。

机器人自动焊接处理的过程中，可设置与之功能需要相对应的电弧传感器设备，并通过系统中设置的信息传送终端，完成系统间的信息传递。例如，在某企业的生产过程中，岗位人员经过对工作条件的分析，在智能机器人的焊接处理中进行了优化升级，使用电弧传感器在机器人设备中形成了高效率的信息采集与输出空间，并能够在这一技术系统的支撑下，将感知到的物理信息参数，转化为自身的电量条件，由此显著地优化了机器人系统的工作效率。方法上，利用外部传感器技术条件，对外部的信息数据检测与采集，使机器人能够更好地完成环境分析，并在特定的环境条件下，采取针对性的优化措施，保证智能化执行过程中的稳定性与有效性，使其可以针对外部环境的变化，作出正确的选择与应对。同时，还在内部系统结构中设置了相应的传感系统，使整体系统结构能够在传感器设备的影响下，对运行的稳定性进行监督，以此保证智能设备在发挥功能作用时，保证自身的生产加工的连续性。

3 结语

传感器设备在应用过程中，对各行业领域起到了积极的影响作用，在促进行业发展的同时，为人们的工作生活带来了便捷化的功能。本文在对技术应用条件进行分析时，通过对机电设备、工业生产、环境检测、人工智能等内容的详细论述，为整合技术优势、发挥自动化潜力、拓展应用空间提供了参考内容，各行业可以根据自身的发展特性与状态，对其中的电气自动化传感器设备应用条件作出调整与控制，以求达到加速技术发展建设的目标。