機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的運用

徐長遠 潘祿

摘 要： 當代社會科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，同時機電也處于前進的浪潮中，機電一體化的重要性也在逐步體現(xiàn)出來，在許多行業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。所以，傳感器技術(shù)作為機電一體化的核心，也逐漸出現(xiàn)在技術(shù)人員的視線之中。本文將對機電一體化的定義做出詳細解釋，對機電一體化中的傳感技術(shù)的使用情況做出客觀描述，并展望機電一體化技術(shù)的未來狀況。

關(guān)鍵詞： 機電一體化;傳感器;傳感技術(shù);電子化時代

1? 傳感器、機電一體化的定義

1）傳感器。傳感器是一種檢測裝置，可以把接收到的微弱信號轉(zhuǎn)化成電信號，然后再轉(zhuǎn)化成人們可以直接理解的其他形式的信息。

2）機電一體化。所謂的機電一體化就是將各種微觀電子技術(shù)投入到機械設(shè)計當中，使機械的主功能、動力功能、傳感功能等得到提升，由此實現(xiàn)機械系統(tǒng)的智能化。所以可以說機電一體化就是機械裝置與電子裝置能夠完美契合的媒介。機電一體化涵蓋了許多重要的技術(shù)，如微電子技術(shù)、自動化技術(shù)等，而傳感技術(shù)是整個系統(tǒng)的核心技術(shù)。傳感技術(shù)在實際工作中有著重要的作用，可以檢測出機械系統(tǒng)的工作狀態(tài)，能夠?qū)⒈患庸ο蟮膶崟r情況反饋給系統(tǒng)，在各種復(fù)雜的情形下給系統(tǒng)所需要的信息，使系統(tǒng)的工作持續(xù)穩(wěn)定的進行，所以說自動化技術(shù)的發(fā)展離不開機電一體化的推動，更離不開傳感技術(shù)的促進。

2 機電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術(shù)

由本文第一部分的論述可以知道，傳感器技術(shù)在機電一體化的發(fā)展中有著重要作用，如果把機電一體化比喻為一個人，那么傳感技術(shù)就是人的器官一樣，可以實時進行監(jiān)控，并把得到的信息傳送給大腦。在機電一體化的開發(fā)過程中，能不能實現(xiàn)測量模塊化是一個重難點，在測量模塊化的技術(shù)中，傳感器和測量電路起著舉足輕重的作用，傳感器和測量電路可以測量出整個系統(tǒng)每個部分的狀態(tài)，還能夠?qū)⒂嘘P(guān)參數(shù)輸入進去，這些參數(shù)分別為力矩、強度等。整個系統(tǒng)的輸出參數(shù)包含了一些物理參數(shù)，入電壓、振幅、頻率等，測量模塊的作用是把參數(shù)和時間的變化函數(shù)用坐標以及曲線表現(xiàn)出來。但是在實際操作過程中，只有少部分的機電一體化系統(tǒng)能夠滿足實際要求，很多系統(tǒng)并不是很完美。

3 機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

3.1 傳感技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用

坯件和設(shè)備的合格是機械加工的起點，所以在加工前要對坯件和設(shè)備檢測，確保完善后才能開展后續(xù)的工作。下面三個方面就是傳感技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用：①設(shè)備可以自動對坯件進行檢測并判斷，然后確定合適的工件夾持方位，還能夠較為準確的估算在及床上產(chǎn)品的夾持力度以及形變幅度;②在產(chǎn)品加工完成后，產(chǎn)品的是否合格仍然是未知，所以要對產(chǎn)品進行綜合評估考量，產(chǎn)品的評估考量參數(shù)是多方面的，主要有形狀、大小以及平面度等，除了這些基本參數(shù)外，有些產(chǎn)品還其他一些參數(shù)需要測定，如導(dǎo)程、齒距等，傳統(tǒng)的測量方式無法快速完成這些測量，但是機電一體化就可以加快測量效率;③在進行產(chǎn)品加工的過程中，任何微小的變化都需要注意，所以傳感技術(shù)在這個過程中起著重要的作用，能夠檢測出加工中的一些變化，從而改變加工的角度、力矩、速度等，將系統(tǒng)的加工狀態(tài)調(diào)整到最適狀態(tài)，提升產(chǎn)品的合格率。就拿基本的切削加工過程來說，在切削過程中，由于坯件的形狀變化要時刻改變切刀的位置或者速度，所以傳感器能夠精確檢測出加工狀況，反饋給系統(tǒng)進而改變加工方式。

3.2 傳感技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

隨著當今社會經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的人要去購買汽車，科技的發(fā)展也使汽車的使用更加方便，因此，更多的機械制造技術(shù)被用在了汽車制造行業(yè)之中。最近幾年，汽車制造引入了較多電子控制技術(shù)，越來越多的走向輕便化和智能化的道路中，人們在使用汽車的過程中減少了許多難度，避免了許多煩惱，因此著重研究傳感技術(shù)在汽車制造中的作用愈顯重要。汽車機電一體化系統(tǒng)中的傳統(tǒng)控制部件逐漸淘汰，進而被自動控制系統(tǒng)所代替使一個不斷完善的過程，如果要完全實現(xiàn)汽車機電一體化，優(yōu)質(zhì)的傳感器必不可少，在汽車中能夠提供重要的作用，因此傳感器的要求較為苛刻，具體如下：①適應(yīng)性強：許多汽車都會遇到十分惡劣的環(huán)境，所以需要傳感器具有在惡劣環(huán)境工作的能力，能夠有較強的耐腐蝕性，抗干擾性，可以在穩(wěn)定運行中保證汽車的行駛通暢;②抗干擾性能好：汽車在運行過程中伴隨有較強的震動、高溫、高壓等物理影響因素，所以需要傳感器能夠抵抗這些干擾;③耐用性高：現(xiàn)金汽車都需要較長的工作年限或者里程，所以汽車的傳感器零部件要經(jīng)久耐用，可以在汽車的高頻狀態(tài)下不損壞。

4 發(fā)展趨勢

傳感器在當代科技發(fā)展中有重要的作用，并且在各行各業(yè)中都產(chǎn)生了積極效果，被人們廣泛關(guān)注。由于傳感器在某些功能上的空白和不足，最近幾年來科研工作者研發(fā)出了許多新材料和新技術(shù)，這些新成果和傳感技術(shù)完美結(jié)合起來，填補了傳感技術(shù)過去的空白和不足。基于科技發(fā)展的現(xiàn)狀未來傳感技術(shù)的發(fā)展有下面幾個方面：①引用新型的光電技術(shù)和微電子技術(shù)，使傳感技術(shù)的覆蓋面擴大，并且可以提升工作效率;②將新型的物理效應(yīng)引入到傳感技術(shù)當中，這樣傳感技術(shù)的功能會越來越全面，可以對更多的環(huán)境進行檢測和計算，為人們的機械加工提供更多的幫助;③改善傳感器的測量精度，當今技術(shù)發(fā)展更加嚴格，因此對傳感器的要求更加嚴格，所以可以采用新的數(shù)學(xué)理論或者模型來改善傳感器的測量精度。

5 結(jié)語

在當今科技的發(fā)展進程中，機電一體化與人們生產(chǎn)生活的距離更近，其作用越來越大。而機電一體化的核心傳感器也被用在了各行各業(yè)中，逐漸為人們所熟知，并且可以知道在未來傳感技術(shù)也會有優(yōu)秀的發(fā)展，會給人們帶來所需要的幫助。

參考文獻：

[1]吳凱.機電一體化系統(tǒng)中傳感器和檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].中國高新區(qū)，2017，22（9）：103.

[2]起紅忠.機電一體化系統(tǒng)中傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2016，4（8）：353.