机电自动化中传感器技术的应用

2019-12-03朱伟

电子技术与软件工程 2019年21期

文/朱伟

传感器设备作为智能化设备的重要组成部分之一，在现代科学技术迅速发展的推动下，已经被广泛的应用于各个领域中的量化数据采集工作。为了促进设备应用效果的有效提升，操作人员应该站在该技术基本原理的角度上，了解和掌握与传感器技术相关的内容，然后在实际应用的过程中对其功能进行合理的优化和调整，从而达到提高传感器设备应用效果的目标。

1 机电自动化中传感器技术原理分析

按照国家制定的相关标准，所有能够感受到的被测量数据，运用数学函数法转化为可用的信号设备都可以将其称之为传感器。一般情况下，标准传感器设备都是由敏感元件与转换元件组成的，其在实际应用的过程中，主要是运用不同的格式传输、存储并显示设备采集的数据信息，以确保数据内容功能的充分发挥。正是因为传感器具有的智能化、数字化、系统化、网络化、微型化特点，所以其不仅可以进行量化数据信息内容的转化和处理，同时也促进了机电设备自动化运行效率的有效提升。

2 传感器技术及其在机电自动化中的应用现状

2.1 传感器技术

传感器技术作为一种以传感器为基础获取信息、信号的技术，在工业自动化生产过程中发挥着不可替代的作用。借助传感器技术不但可以实时的监控和检测工业生产系统和生产状态，同时还可以根据系统运行的实施反馈信，制定切实可行的应对措施。由于传感器技术是机电自动化中的基础技术之一，所以，运用传感器技术检测机电自动化的运行状态，为工作人员直观了解机电自动化设备运行情况提供了强有力的技术支持。

2.2 传感器技术

通过对传感器技术在机电自动化中应用现状的分析后发现，现阶段传感器技术在机电自动化中的应用还存在着很多急需解决的问题。导致这些问题出现的原因则主要有集中在以下几方面：首先，传感器技术的精细化程度偏低。现代工业迅速发展的过程中，对工业自动化的精细度要求也不断提高。然而，由于传感器尚处于向微传感器过渡的阶段，再加上微传感器还未得到全面的推广和应用，所以导致传感器技术的精细化水平无法有效的提高。其次，传感器技术的清洁性较低。由于传感器技术具有清洁性较差的特点，违背了我国倡导的绿色节能和环保理念的要求。所以，也在一定程度上制约了传感器技术的大范围推广和应用。最后，传感器技术的智能化程度普遍偏低，已经无法满足工业自动化发展的要求。

3 机电自动化系统中传感器技术的实际应用

3.1 机械生产中传感器技术的应用

煤矿井下生产不仅需要使用各种类型的大型机械设备，而且对机械设备的精准度、质量等各方面都提出了非常严重的要求。所以，必须在机械生产中应用传感器技术，才能确保煤矿井下安全生产的要求。首先，随着传感器技术在机械生产中的应用，操作人员可以通过在线监测机械设备生产状况的方式，根据机械设备运行的实际的情况，及时的进行设备运行状态的调整，确保机械生产的安全进行。其次，车刀刀尖形状是影响工件表面尺寸精准度的重要原因之一。如果车刀刀尖形状出现问题的话，那么必然会影响到机械生产的质量和效率。随着传感器技术在机械生产中的推广和应用，操作人员借助传感器技术不仅可以准确测量车床上车刀位置的合适性，而且通过在车刀刀尖上安装振动传感器的方式，对刀尖生产的情况进行实时的检测，确保了零件加工的质量，促进了机械生产效率的稳步提升。

3.2 机器人技术中传感器技术的应用

机器人技术是当前煤矿自动化发展过程中应用最广泛的一种智能化技术。所谓机器人技术实际上就是利用传感器技术获取机械生产的相关信息、数据，然后将这些数据信息转化为符合机械生产要求的格式，确保机械生产的安全有序进行。如果机械生产过程中发现数据信息存在异常状况的话，那么操作人员就可以借助传感器技术准确的予以识别，不但降低了机电自动化系统发生故障的几率，同时也为操作人员及时的进行机械设备运行状态的调整和优化，提供了便利，促进了设备运行效率的有效提升。

3.3 报警系统中传感器技术的应用

报警系统是煤矿井下自动化系统中不可或缺的重要组成部分之一，一旦煤矿井下机电自动化系统在运行过程中发生故障的话，报警系统就会及时的发出警报信息。而操作人员则可以根据报警系统的提示信息，调整煤矿井下机电自动化系统的运行状态，确保机电自动化系统的安全稳定运行不受影响。由于报警系统中应用传感器技术，操作人员可以实时的监测机电设备的运行状态、异常情况以及有毒有害气体的含量。所以，如果在监测过程中发现机电设备出现异常情况的话，那么传感器技术就可以及时的将检测结果转化为数据信息，并传输至报警系统，为后续机电设备故障的解决提供了强有力的技术和数据支持。

3.4 环境检测中传感器技术的应用

随着科学技术的不断发展，传感器技术在环境检测中的应用，已经成为了传感器设备发展的必然趋势。由于环境检测涉及到的内容和检测难度相对较高，因此，工作人员必须借助先进技术条件，才能发挥出传感器技术应用的优势。也就是说，在开发和应用环境检测传感器时，研究人员必须严格的按照检测对象与应用环节的要求，将相关的精密仪器有效的整合在一起，才能将传感器检测的功效最大限度的发挥出来。机电自动化系统在实际运行的过程中，对运行环境检测提出了较高的要求，操作人员通过对系统运行环境温度、湿度等的检测，不仅可以有效的控制设备应用的效果，同时也为其发现和解决系统运行过程中出现的故障点的了良好的基础。传感器设备自身具有的耗电量较低的特点，对于环境检测精确度的提高有着极大的促进作用。操作人员在管理设备时，借助传感器进行信息数据的传输，可以在机电设备发生故障后的第一时间向系统发出预警信息，确保设备维修人员能够及时的制定具有针对性的故障处理方案。另外，在应用传感器技术检测环境温度时，操作人员可以根据运行环境的实际情况，采用接触法或者非接触法进行运行环境数据内容的全面监测，并以此为基础制定相应的优化方案，促进了设备应用精度和数据准确性的有效提升，为机电自动化系统的高效稳定运行奠定了坚实的基础。

3.5 温湿度测量中传感器技术的应用

由于温湿度检测是煤矿井下自动化系统运行的重要内容之一，所以操作人员在开展煤矿井下机电自动化系统的检测时，应该做好以下几方面的工作：首先，随着煤矿井下机电自动化系统投入运行时间的增加，机电设备在运行过程中的温湿度也随之越来越高。如果操作人员未能及时的监测和处理这一问题的话，那么机电自动化系统就会因为受到运行环境温湿度的影响，而导致故障的发生。随之传感器技术在温湿度检测中的应用，操作人员可以通过检测机电自动化系统中机电设备实时运行状态的方式，根据机电自动化系统温湿度异常情况，及时的发现和处理机电自动化系统中存在的问题，避免因为故障问题的出现，影响到煤矿井下机电自动化系统的安全稳定运行。其次，适应传感器技术开展运行环境温湿度检测，如果运行环境没有特殊要求的话，那么操作人员主要可以采用以下几种检测方式。

（1）接触式检测。所谓接触式检测就是在被测量目标与传感器相互接触的过程中，利用热传递技术，读取被检测目标的数据信息，然后通过对机电设备运行过程中温湿度数据的分析，判断机电设备是否发生了故障。

（2）非接触式检测。这种检测方法主要是根据物体具有的辐射性质完成对机电设备温度的检测，然后再利用电磁波信号调整和优化检测数据，为后续故障的排查和处理做好充分的准备。

4 机电自动化发展中传感器技术的发展

传感器技术不仅在机电自动化中发挥着至关重要的作用，而且其水平的高低对于机电自动化系统的发展也有着决定性的影响。随着科学技术的不断发展和进步，集成化为机电自动化系统控制信号输出的发展指明了方向。此外，操作人员利用传感器技术对机电自动化生产活动的状态进行适当的调节和优化，不但实现了有效降低机电自动化系统的能源消耗，而且为系统能量转换提供了技术支持。因此，相关部门在研究和应用传感器技术的过程中，应该将确保传感器技术应用的持久性与降低能耗作为其首要的研究目标，同时通过进一步优化和完善机电系统中传感器技术应用环境的方式，为传感器技术在各个领域中的推广和应用奠定坚实的基础。