机电一体化系统中传感器技术的应用探讨

赵贺云

摘 要： 随着经济和各行各业的快速发展，传感器技术经过长期的研发，功能日渐强大，而且衍生出多个种类和特性，已经推广到很多领域，逐渐成为机电一体化系统中的核心技术之一。传感器技术凭借独特的优势，可以大大提升机电一体化系统在实践中的操作力和控制力，进一步扩大机电一体化系统技术应用范围，为机电一体化系统在实践操作中提供了可靠的科学保障。

关键词： 传感器技术;机电一体化;系统应用

【中图分类号】TP212.9;TH-39     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.141

引言：近年来，机电一体化系统在社会生活的方方面面得到有效应用，给人们的工作和生活带来极大便利。在机电一体化系统中，传感器是必须的一个设备，也是顺利实现各种功能的基础，本文分析了机电一体化系统内部传感器的应用。

1 传感器技术的应用现状

传感器技术是智能化系统中最具代表性的技术之一，在智能系统的世界中起到了重要的桥梁作用。机电一体化控制系统的自我检查、调节与控制都是基于传感器技术实现的，所以机电一体化控制系统的性能优越程度和运行速度是由传感器技术高低决定的。现如今传感器技术研究得到很大进展，集成化传感器的出现给机电自动化控制系统带来了新的力量，弥补了传统传感器体积大、重量大的缺点，凭借着更为轻巧的体积与良好的稳定性赢得了众多研究人员的喜爱。虽然传感器技术含量要求很高，但是本身的成本却很低，这一特点决定了其发展前景非常远大。传感器对外界环境检测物质极其敏感，可以快速捕捉到检测对象的信息与变化，为生产管理工作和环境检测提供有力的数据支持。机电自动控制系统利用传感器的特性来检测和管理自己的操作环境，确保控制系统平稳运行，避免错误操作发生，并在很大程度上节省资源，提升了结果的准确性。传感器的种类多种多样，功能也各不相同，每一种传感器都被广泛地应用到各种行业领域，例如传感器的自动门、烟雾报警器、电子秤和水位报警器等。

2 传感器技术在机电一体化系统中的实际应用

2.1 传感器技术在机械加工中的应用

各个行业工程项目机械结构实际加工的过程中都需要对零部件进行检测，工作人员在进行加工机械零部件之前，必须利用现有的自动化机械加工检测设备对零部件的加工胚件和各个零件的加工工具进行检测，越精确科学的检测结果，越能保障后续工作的顺利进行，而在此过程中，传感器技术在机电一体化系统中的应用为机械加工检测技术就起到了重要的作用，使机械加工检测结果更加科学精准。机械加工在实操加工前，对加工设备的检测要求较高，诸如，自动化识别和控制坯件的夹持方位，依据技术标准来调整坯件夹紧力、变形等参数;加工后，精准测量工件的形状、尺寸和位置数据信息，保证生产的工件品质符合实际需要。通过各项指标检测，为后续工序开展奠定基础，传感器技术在这里就起到了科学、精准且省时省力的作用。在机床加工中，依托于传感器技术的实际应用可以优化加工流程，进一步提升加工过程稳定性，调整相关加工参数，生产高精度的工件。通过控制床身有关部位的阻抗参数、振动等数值，加强机床加工的薄弱环节，提升加工精准度。我国现阶段在机械加工中传感器技术的应用，其中当属压电式三向切削力传感器，以及应变式传感器更具代表性，但是不同技术特点和适用情况不同，需要结合具体情况灵活选用，切实提升机械生产加工效率和效益。

2.2 在机电一体化数控机床中的应用

传感器在数控机床生产过程中得到有效应用，而且种类较多，具体包括脉冲传感器、感应同步器、红外线传感器等。脉冲编码器的作用在于检测设备的转速，并将其转化为对应的电脉冲并进行传输，为系统根据需要做好调整和控制提供支撑;感应同步器能够将数控机床具体元件的视点和直线位移进行转换，得到对应的电动势幅值，有助于实现精准控制;光电编码器能够实现光电的转换，在实践应用过程中，能够将机械设备的位移量进行转换，得到相应的脉冲或者数字量，为准确控制提供支撑。数控机床系统中的传感器，对于机械制造的顺利进行具有关键作用，在后续发展过程中，传感器的应用会更加普遍，其作用和效率会进一步提高。

2.3 在智能机器人中的应用

在当今社会，许多机器人手臂已经安装相应的传感器。机器人在一定程度上取代人工操作，使得工业产生效率与生产质量得到保障。如今智能机器人已经成为全国范围内研究的热点话题与热门内容。比如，在可以行走并具备较强越障能力的机器人研发中，就对传感器技术进行了充分利用。尤其是在我国工业领域中，具有特殊功能的机器人以及机械手臂被广泛应用在各行各业中。尤其在许多精密仪器以及复杂零件的制造中，会加强对机器人的应用，因为人工的工作方式容易出现失误，而机器人的应用具备更多优势，并且可以在很大程度上促进工作的有序进行。对于机器人的控制，不仅要使用软件编程与计算机控制，同时还要合理应用传感器。传感器在机器人的应用中，主要是对自身工作情况进行明确，并结合相应的操作流程，完成后续工作。

3 传感器技术在机电一体化系统中的未来应用趋势

目前来看，传感器技术在应用过程中存在装置模拟与运算方法落后、部分传感器装置运行稳定性不足（靈敏读较低）、装置体积过大（不适用于在部分小型机械设备中加以安装）、使用成本较高（部分传感器装置的运行功耗较高，虽然可以在无外加电源条件下长时间运行，但仍旧消耗了大量的电力能源）。因此，在传感器技术应用与发展过程中，要推动传感器技术的高精度、高灵敏度发展，重点提升传感器装置的灵敏读、响应速度、信息互换性以及精确度;微型化发展。对传感器装置的生产工艺进行优化完善，推动装置内部结构的集成化发展，最终实现对传感器装置的微型化发展;微功耗发展。

结语：随着传感器技术的进一步完善，传感器将在更多的领域得到有效应用。当传感器在机电一体化中结合了人工智能和互联网技术时，它将在机电一体化中实现更大的价值。相信通过科技的发展和人类的不断努力，传感器会有更加长远的未来。

参考文献

[1] 田树军.传感器技术在机电一体化系统中的应用研究[J].电子世界，2020（3）：197-198.

[2] 张荣宝.机电一体化系统中传感器与检测技术的应用[J].设备管理与维修，2019（20）：142-143.

[3] 曹国峰.浅析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].中国新通信，2019，21（12）：126.