传感器技术在机电一体化系统中的应用研究

滑娟

摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，人们对于機电自动化水平的要求越来越高。传感器技术具有较强的可操作性，且拥有较大扩展性。将传感器技术应用于机电自动化中已然成为行业发展的主要趋势所在。基于此下文展开传感器技术在机电一体化系统中的应用研究具有重要的现实意义。以传感器技术的发展现状入手，展开传感器技术未来发展趋势探讨，而后各行业中的机电一体化的实际发展情况，分析传感器技术在其中的应用情况。

关键词：传感器技术;机电一体化;应用

Abstract： In recent years， with the continuous development of social economy， people have higher and higher requirements for the level of electromechanical automation. The sensor technology has strong maneuverability and greater scalability. The application of sensor technology in electromechanical automation has become the main trend in the development of the industry. Based on this， the application research of sensor technology in mechatronics system has important practical significance. Start with the development status of sensor technology， start to discuss the future development trend of sensor technology， and then analyze the actual development of mechatronics in various industries， and analyze the application of sensor technology.

Key words： sensor technology;mechatronics;application

0  引言

机电一体化技术是指将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术等多种技术进行有机结合，并综合应用到实际生产生活中的综合技术。随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化正朝着智能化、人性化、微型化方向发展。而伴随着科学技术的发展，越来越多的新材料、新工艺应运而生，传感器技术在研究、开发、制造方面获得长租的进步，将传感器技术应用到机电一体化系统中，更好帮助机电一体化系统朝着创新方向发展。下文就展开传感器技术在机电一体化系统中的具体应用现状研究。

1  传感器技术概述

1.1 传感器技术的概念

传感器是指能够感受被测量物体相关变化，并且将其按照一定规律转变为可输出信号的器件和装置。传感器技术就是传感器设备性能、结构研究、创造的技术手段。基于社会信息技术的发展进程可知，传感器技术可以分为三个阶段，当下传感器技术正处于低价格、多功能和系列化和智能化发展。在上世纪80年代起，传感器技术逐渐成熟，其在机械制造方面所具有的功能作用被激发出来，传感器技术逐渐成为重要的新兴行业，成为国民经济的新的经济增长点[1]。

1.2 传感器技术的未来发展趋势

根据我国传感器的研究以及发展现状可知，传感器技术作为自动控制、自动调节的重要环节，各行业都重视对传感器技术理论和材料技术的创新研发。因此传感器在今后的发展中呈现出以下的发展特点。一是新型敏感材料将会应用于传感器设备的创造中。随着社会各行业各学科的综合发展，各种新技术实现相互融合发展，未来将有望将一些新型敏感材料应用于传感器制造中，提高传感器设备对于环境领域的适应力，更提高传感器技术的精确性。二是传感器技术将朝着高精度方向发展。根据传感器的理论可知，其展开被测量一般是以各种物理效应为基础的，当前伴随着仿生物理学科的发展，传感器将会朝着灵敏度高、响应速度快、互换性好的方向发展，从而应用于各种高新技术产业中。如，医疗、航空航天等行业。

2  机电一体化系统的发展概述

2.1 机电一体化系统概述

机电一体化系统是科技发展下的产物，其融合了机械技术与电子技术，进行了创新发展。就机电一体化技术而言，其在生产性能要求与动力性、经济性、质量保障上都更加具有说服力，需要得到重视并进一步优化，以新型技术手段完善与升级机电一体化技术。

2.2 机电一体化系统创新发展的重要性

工业产业是国民经济的重要支柱产业，随着科学技术的发展，解放生产力，提高生产效率，实现工业机械化、智能化发展已经成为新时期工业产业创新发展的重要趋势所在。因此将机电一体化系统化应用于工业产业，带动工业产业结构优化升级成为重要的探索。更重要的是，机电一体化系统的发展还不成熟，其对于社会所带来的积极作用有限。当务之急就是要展开机电一体化系统的优化创新，不断地实现机电一体化系统中的关键技术的研发创新，提高机电一体化技术的性能和作用。因此可以说，机电一体化系统的创新发展一方面能够有效地提高社会生产效率。如，机电一体化技术应用于机械工程中不仅提高了工程整体效率，也减少了成本与资源的支出。而在这种发展趋势下，为了能够更进一步的提高机械工程效率与经济效益。另一方面是机电一体化系统的创新发展有助于推动社会的转型升级。如，数控机床设备中机电一体化系统的应用，其极大程度提高了数控机床加工操作的便捷性，改变了传统的机械制造加工的生产模式，解放了机械制造行业中的人工劳动力[2]。

3  传感器技术在机电一体化系统中的应用

基于上述可知，机电一体化系统是机械技术同电子技术的有机整合所形成的系统，伴随着社会信息化程度的不断深入发展，当前各行各业中的机械技术、信息技术都朝着机电一体化方向发展。当前展开传感器技术在机电一体化系统中的应用研究，主要是从各行业机电一体化系统的应用情况入手，具体的创新应用情况如下所示：

3.1 传感器技术在机械生产行业中的创新应用

新时期下，机械生产领域包含机械加工、机械制造以及工业机器人制造等多个方面。传感器技术在机械生产机电一体化系统中应用研究需要分为以下几个方面入手：①传感器技术在机械加工機电一体化系统中的应用。在机械加工机床和机械加工生产过程中，传感器技术都发挥着重要的作用。如，在数控加工机床中导入传感器设备，其能够完成对整个数控机床各个部件的工作情况的测量，比如，对于数控机床的振动部件的频率参数进行数据接收和管理，将这些数据反馈到数控机床的控制中心，由此展开对数控机床的各部件的监控管理。同时，数控机床的控制中心也可以将加工方案传输给每一个传感器设备，由传感器来进行数控机床各个零部件的智能化操作，比如，对机床的速度、刀具的位移情况等参数进行全面把握，由此极大程度地提升数控机床加工的精度[3]。②传感器技术在机械制造方面的创新应用。机械制造主要是指对于各种机械部件、机械设备的加工制造，相较于机械加工行业而言，机械制造对于精度要求更高，对机械化程度水平要求更高。传感器技术的应用，有效地实现机械制造的机电自动化控制，完成对机械制造的反馈、监督和控制。比如，传感器技术能够对机械制造部件的尺寸数据进行快速采集，而后将收集到的数据反馈给控制中心，由控制中心展开对数据的精确化分析，展开制造方案的制定。可以说，传感器技术在机械制造中的应用，有效地提高机械制造部件的生产效率，降低因为大部件、精确部件加工制造所带来的较高成本。③传感器技术在机器人研发制造中的创新应用。伴随着人工智能技术的不断发展，工业机器人的制造和应用成为社会重要的课题所在。与此同时工业机器人制造过程中，如何确保机器人行动指令的智能性和精确性更是研究重难点。利用传感器技术能够对机器人行动控制参数进行获取、分析，并且由此提高机器人的行为指令的精确性。比如，在机器人设计中应用外部传感器，对于机器人运行的外部环境进行有效的识别感知，确保机器人行动的安全性。在机器人内部结构设计中利用传感器技术，能够有效分散执行机器人各部位指令和自身协调指令，满足机器人的功能作用。可以说，要想提高工业机器人行动的个性化精确性安全性，必须要更好地开发和应用传感器技术[4]。

3.2 传感器技术在其他领域中的创新应用

在工业产业中，机电一体化系统得到广泛的应用，也由此带动工业行业领域的转型升级，但是对于机电一体化系统而言，不可忽视其在社会民生领域中的应用。如，在社会发展中，不论是空间环境质量检测、还是地理环境检测，都直接影响社会的民生稳定。当前传感器技术正是可以带动社会民生领域中的机电一体化系统的优化创新。①传感器技术在环境检测机电一体化系统中的创新应用。环境检测是一项综合性的长期的工程项目，通常需要多种设备和仪器的共同作用，才能够获得较为合理科学的检测数据，支持社会各行业的发展。而利用传感器技术其具有较高的时效性和精准度。如，全球定位系统中传感器技术的应用，其能够实时收集到道路通常情况，并且对于存在的问题提出相应的解决对策。②传感器技术在温度测量机电一体化系统中的创新应用，当前不论是在工业企业通信还是在日常生活中，温度测量都是重要的内容。如，在工业生产中，较多行业都需要在一定的温度下才能够发生化学反应，因此要求能够对工业生产中的温度进行精确及时的测量。同时在生活中，各种温度传感器的应用能够提高对温度测量的准确性，以此次的新冠疫情为例，市面上出现较多的传感温度测量仪。可以说这都是传感器技术的创新应用所带来的智能化、信息化、数字化的变化。在工业生产中常见的温度测量主要有非接触式测量和接触式测量。非接触式测量方法是采用特定的电磁波信号传感器，对被测量物的电磁波信号进行接收和分析。而接触式则是采用能够进行热传递作用的传感器，对被测量物体的温度进行有效直接感知。③传感器技术在报警器中的创新运用。在社会生产生活中，还有许多领域安装有报警器，如，火灾报警器、烟雾报警器等。当前传感器技术在这些报警器中具有创新应用效果。以火灾报警器为例，传感器技术对于烟雾浓度、有害气体含量等安全域值进行提前设置，当报警器所处的环境这些参数出现异常发展，则此时传感器能够及时感知到参数的变化情况，启动声音传感器，由此发出报警声音，便于火灾的有效控制[5]。

4  结束语

综上所述，作为信息技术的三大支柱之一的传感器技术，其衡量着一个国家信息化程度，将传感器技术应用到各行业机电设备中更是推动社会信息化发展的重要尝试。与此同时机电一体化系统的不断发展更代表着我国机械化程度，对社会产业结构优化转型升级具有重要意义。当前将传感器技术应用到机电一体化系统中，有效推动机电一体化系统的智能化、微型化和人性化发展。在未来的机电一体化系统研究中，要求能够更好地实现传感器技术的深度研究，更好地实现传感器技术同机电一体化技术的有机整合发展。

参考文献：

[1]吴传全.传感器技术在机电一体化系统中的应用研究[J].内燃机与配件，2020（22）：212-213.

[2]何峰.机电一体化系统中传感器技术的应用研究[J].科技经济导刊，2019，27（35）：77.

[3]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（03）：197-198.

[4]李楷.机电一体化系统中传感器技术的运用研究[J].山东工业技术，2019（12）：145.

[5]魏延鹏.传感器技术在机电一体化中的应用[A].天津市电子工业协会.天津市电子工业协会2018年年会论文集[C].天津市电子工业协会，2018：3.