基于傳感器技術(shù)的機(jī)械自動化應(yīng)用分析

趙丹

摘 要：在機(jī)械自動化中，傳感器技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，該技術(shù)系統(tǒng)的有效控制主要是通過對機(jī)械實(shí)施自動調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，并以此來使其所具備的功能進(jìn)行充分的發(fā)揮。而傳感器技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用水平，將直接對其在功能方面的發(fā)揮產(chǎn)生重要的影響。本文對傳感器的作用進(jìn)行分析，并對傳感器在機(jī)械自動化中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù);機(jī)械自動化;應(yīng)用分析

前言：當(dāng)前在國內(nèi)各個領(lǐng)域當(dāng)中都廣泛的使用了傳感器技術(shù)，比如航天、冶金、化工、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。隨著時代不斷的進(jìn)步與發(fā)展，傳感器技術(shù)也隨之實(shí)施了革新，并實(shí)現(xiàn)了與無線通信技術(shù)的有效結(jié)合。傳感器技術(shù)在實(shí)現(xiàn)發(fā)展的進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化在生產(chǎn)領(lǐng)域中的重大變革，可以說是其實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，并在實(shí)際發(fā)展的進(jìn)程中，為其提供了相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。傳感器在現(xiàn)在人類的生活中使用不多，很多的人還不了解它的作用。但隨著社會的發(fā)展，各行業(yè)中都開始使用傳感器作為提升生產(chǎn)水平的方式。傳感器屬于控制系統(tǒng)，好比人類眼睛，能夠更為直觀控制系統(tǒng)。

1 傳感器技術(shù)

1.1 傳感器技術(shù)

傳感器是指在工程上能被直接測量，根據(jù)一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成同種或別種量值輸出的器件[1]對于機(jī)器上使用傳感器技術(shù)，就好比是人的眼睛延伸到機(jī)械中。傳感器在進(jìn)行中使用一般都是在自動化設(shè)備里，對這樣的設(shè)備操作和運(yùn)行進(jìn)行控制。

1.2 傳感器技術(shù)的作用

傳感器是在自動化控制系統(tǒng)模塊中的一個小部分，但是這個小部分的作用是非常大，使用傳感器可以把感知的數(shù)據(jù)傳遞到控制系統(tǒng)。方便系統(tǒng)在很多時間上對其控制，實(shí)現(xiàn)自動化控制的效果。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中會收到很多命令。因此操作系統(tǒng)要有很強(qiáng)的處理這些數(shù)據(jù)能力，使用傳感器技術(shù)以后，可以對一些信息進(jìn)行分析，可以減少操作系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)時間，同時對分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度也可以提高，這樣的情況里，操作系統(tǒng)發(fā)出的命令會更加切合實(shí)際，使操作精度提高。如果在機(jī)械設(shè)備中，傳感器發(fā)生故障，基本上來講，整個自動化系統(tǒng)將會處在癱瘓狀態(tài)，很多的數(shù)據(jù)沒法傳輸，使很多信息失真。因此在使用的設(shè)備中如果有傳感器，要對這個部件進(jìn)行保養(yǎng)工作，使它在最理性工作狀態(tài)，幫助人們提高生產(chǎn)率。

2 傳感技術(shù)在機(jī)械自動化的應(yīng)用

2.1 傳感技術(shù)在機(jī)器人中使用

在現(xiàn)在的機(jī)器人已經(jīng)是一種仿生的機(jī)電裝置，這種設(shè)備中廣泛使用一項(xiàng)技術(shù)就是傳感器。傳感器在使用中的作用是輸出和獲取機(jī)器人信息，使用方法是把需要傳感的物理信息使用轉(zhuǎn)換辦法變化成為電量，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人可以理解的語言。使用傳感器來傳遞的信息之中，主要使用的是外部傳感器技術(shù)和內(nèi)部傳感器技術(shù)。使用內(nèi)部傳感器技術(shù)對外部各種信息進(jìn)行檢測和收集，而且還可以有效設(shè)別機(jī)器人在工作環(huán)境情況，把一些重要信息傳遞到機(jī)器人處理器中，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人工作。機(jī)器人在接受到傳感器傳遞的信息以后，做出準(zhǔn)確的選擇，這樣就可以達(dá)到讓機(jī)器工作的目的。還有一個方面是外部傳感器的使用，這種傳感器使用的目的是對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行控制，而且在機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)下，實(shí)時對運(yùn)動狀態(tài)檢測，并且把有用的信息傳達(dá)到外部傳感器上，機(jī)器人就可以實(shí)現(xiàn)有效的感知外部環(huán)境，然后根據(jù)環(huán)境情況做出指令實(shí)現(xiàn)機(jī)器人工作。隨著傳感器技術(shù)使用的不斷成熟，機(jī)器人在反饋意見和收集建議上也可以使用傳感器技術(shù)。

2.2 傳感器技術(shù)在機(jī)械加工中使用

2.2.1 在生產(chǎn)現(xiàn)場使用

在機(jī)械的加工中使用的傳感器技術(shù)是一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)，而且傳感技術(shù)使用在機(jī)械加工中還是無可替代的。為了有效控制機(jī)床，實(shí)現(xiàn)在發(fā)出的加工命令能夠正確執(zhí)行，需要使用到傳感器技術(shù)，使用這樣的技術(shù)對機(jī)床速度和位置進(jìn)行探測，使用傳感器技術(shù)來了解刀具位移、震動、和變形的影響情況，傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)密切監(jiān)督作用，根據(jù)進(jìn)行的實(shí)時監(jiān)控來調(diào)整刀具等，這樣精準(zhǔn)的控制方法使用實(shí)現(xiàn)機(jī)械的精加工，也能夠符合設(shè)計(jì)的需要。還有一個方面是為了實(shí)現(xiàn)無人化加工，需要使用到傳感器反饋意見的結(jié)果，這樣就可以實(shí)現(xiàn)加工的有序進(jìn)行。

2.2.2 傳感器技術(shù)在最終加工精度中使用

機(jī)械加工中最為重要的一個環(huán)節(jié)是最終加工精度控制，機(jī)械加工工件的長度主要是指兩個點(diǎn)之間的直線距離，這里面只有一個點(diǎn)是基點(diǎn)。對這個基點(diǎn)位置的檢測方法里，使用的是位移傳感器和非接觸傳感器。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，很多機(jī)械加工中使用了掃描式測頭傳感器，使用這樣的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測頭能夠連續(xù)沿著工件輪廓進(jìn)行防形測量，而且可以實(shí)現(xiàn)在很少的時間內(nèi)對大量信息收集，這樣就能夠更加接近實(shí)際情況，使測量結(jié)果更加精準(zhǔn)。同樣在對刀具的管理中使用傳感器技術(shù)，使管理更加的接近實(shí)際現(xiàn)狀，測試的結(jié)果也更加的精準(zhǔn)，同時還可以和電磁結(jié)合在一起，形成一個識別的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)對刀具更好識別，使用者通過這個系統(tǒng)，可以了解刀具使用的具體年限。

2.2.3 汽車自動化中控制系統(tǒng)中使用傳感器技術(shù)

隨著科技化水平的提高，汽車電子化水平也越來越發(fā)達(dá)，傳統(tǒng)的機(jī)械式汽車性能上已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)在人們需要，因此在現(xiàn)在的汽車行業(yè)中，使用的控制系統(tǒng)很多采用的電子控制系統(tǒng)。傳感器技術(shù)在電子控制系統(tǒng)中是一個重要的部件，它的使用情況將直接影響到電子控制系統(tǒng)的性能發(fā)揮。在現(xiàn)在的汽車系統(tǒng)中，一般的汽車使用傳感器都是在10個以上，如果是高級的豪華小轎車，使用傳感器數(shù)量將會更多。這些傳感器的使用，分布是在汽車的底盤控制系統(tǒng)中、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中和轎車自身控制系統(tǒng)中。

2.3 傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中使用

我國從古到今都是一個農(nóng)業(yè)大國，在現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)里，使用了很多電子自動化機(jī)械設(shè)備，在這些設(shè)備中為了實(shí)現(xiàn)自動化水平，需要使用到傳感器技術(shù)。比如在種植土豆中，需要使用機(jī)械收割來減少勞動力。種植時利用好傳感器技術(shù)對農(nóng)田的化肥配置含量檢測、土壤濕度檢測、光照情況檢測，這樣可以實(shí)現(xiàn)對勞動力的減少，同時使用科學(xué)的管理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)量增加的效果。在收土豆的時候，使用傳感器技術(shù)，可以有效識別土豆和泥土，而且還可以對土豆大小進(jìn)行區(qū)分，對土豆上存在的泥土可以進(jìn)行自動清理，還可把土豆進(jìn)行區(qū)分以后裝袋處理，這樣會大大提高工作效率，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化種田。

3 結(jié)束語

在新時代背景下，傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，逐漸成為自動控制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性技術(shù)，并通過對機(jī)械設(shè)備當(dāng)中海量的數(shù)據(jù)參數(shù)信息實(shí)施有效性處理工作，來實(shí)現(xiàn)對自身優(yōu)勢及作用的有效性、充分的發(fā)揮。因此，傳感器技術(shù)必須要不斷實(shí)施相應(yīng)的技術(shù)革新與改良，以此來推動國內(nèi)科技及生產(chǎn)等領(lǐng)域的有效性提升。傳感技術(shù)在機(jī)械自動化的應(yīng)用主要包括了三個方面的內(nèi)容，分別是傳感技術(shù)在機(jī)器人中使用、傳感器技術(shù)在機(jī)械加工中使用、傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中使用。在未來的使用中將會更加廣泛，需要我們不斷的研究和創(chuàng)新，以被人們更為廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高寅.基于傳感器技術(shù)的自動化應(yīng)用分析[J].中國高新區(qū)，2018

[2]韓冰.傳感器技術(shù)在機(jī)電自動化中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（16）：169.

[3]郭文暉.傳感器技術(shù)在機(jī)電自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（14）：141-142.

[4]哈明.機(jī)電自動化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2019，10（12）：114-115.

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