機電一體化中傳感器與檢測技術的運用探討

王杏芬

（平禹煤電公司安培中心，河南 禹州 461670）

一、傳感器是機電一體化系統的關鍵技術

（一）傳感器在測量模塊的應用

機電一體化系統的多個模塊中測量模塊是一個關鍵的環節。測量模塊具有收集相關機電一體化系統的運行狀態和動作的信息的能力，這是由傳感器和調控電路等實現的。測量模塊接收機電一體化系統的信號后輸入相關參數（體現機電機械各模塊相關功能、性能的物理數據），如：溫度、速度、位移、功率、工作效率等。輸入參數經過檢查模塊相關動作后，輸出相關的被控檢測的特征數據，如：電壓、調頻、相位等。檢測模塊能夠反映被檢測信息的物理參數隨著時間變化的動態曲線，這樣是機電一體化系統對其的主要要求。檢測模塊的實現得益于傳感器的功能，這也體現了傳感器是機電一體化系統的關鍵技術。傳感器類似于人的感覺器官，其是機電一體化系統的感受器官，其能夠高效、準確地接收相關數據信息并能夠做出相應的動作反應，給機電一體化系統反饋一些動作指令，這也使得機電一體化系統提供其功能的有力保障。

（二）傳感器的種類

傳感器在機電一體化系統的主要作用是測量機電一體化系統各模塊性能和目標對象、工作環境等的狀態，為可靠地控制、調控機電一體化系統的整體工作提供有效的物理參數信息。當今，傳感器用于檢測的方面不同，具有多種種類。具體可以分為測量系統內部模塊性能狀態的內部數據信息傳感器和系統外部狀態的外部數據信息傳感器。系統內部數據信息傳感器的主要工作是檢查機電一體化系統內部模塊的位矢、加速度、力臂、力、溫度等的相關狀態變化情況；系統外部數據信息傳感器的主要職能是采集、檢測機電一體化系統外部環境對機械性能的變化狀態情況。傳感器能夠如人感受器官一樣，具有觸覺感受和非觸覺感受，所以傳感器又可以分為接觸式傳感器和非接觸式傳感器。隨著經濟、科學技術等多領域的發展，傳感器自然也得到快發展并被利用到多領域中。傳感器的發展、利用，也為人們的生活發展帶來可觀的經濟效益。

二、傳感器與檢測技術在機電一體化中的應用

（一）對系統自身工作穩定的測量

機電一體化系統運行過程中，為了保障其運行的可靠性，需要對其運行狀態進行監測，對其運行的穩定性進行評估，從而確保其能夠正常運行。因此在機電一體化系統的設計階段，會根據其運行的特點設置具有相應功能的傳感器，用于監測系統的運行狀態。

（二）對關鍵設備預知性保障技術方面的應用

很多機電一體化系統都是非常復雜的，在系統中包含很多重要的裝備，這些設備的正常運行關乎到整個系統的運行狀態，如果這些關鍵設備出現了故障，會對整個系統造成非常大的損失。為了避免這種情況，應用機電一體化設備時應充分考慮這一點，設置與執行分析判斷檢測傳感器，使其對設備運行過程中的故障典型特征值進行采集和分析，從而對設備可能出現的故障進行預知并將其消除在萌芽狀態，進而保證系統的安全，減少設備損壞給企業造成的損失，降低系統的維修成本。

（三）產品制造質量的在線檢測應用

應用機電一體化系統進行自動化生產過程中，為了確保產品的質量，需要對產品進行檢測。應用傳感器技術能實現產品質量的自動檢測，大大提高了產品質量檢測工作的效率，而且還能提高檢測的準確性，更好地保障產品的質量。當前，通過傳感器技術可以對產品生產過程進行在線監測，進行自主的質量分析評價，從而在產品生產過程中實現產品質量的自動化檢測，有效確保產品的質量。例如，在用于航天發動機核心部件噴管成型加工工序的防熱結構件壓裝粘接成形機電一體化智能制造單元中，通過應用基于電磁超聲波技術的粘接質量在線監測評估系統，實現了產品質量的自動檢測，在確保產品質量的同時解決了傳統質量檢測方法存在的質量成本控制差、損耗大等問題，降低了產品檢測的成本。

（四）一些典型管控要素的管控應用

1.數控機床中傳感器與檢測技術的應用。在機電一體化系統中，數控機床的應用比較廣泛，在數控機床上應用傳感器技術能夠有效提高工作精確度和效率。在數控機床中，對整個機電一體化設備系統進行的自動化控制是通過數字信號的方式來實現的，傳感器則能通過捕捉過數字化信號的方式，實現對數控機床的運行情況的判斷，然后將數據提供給相關工作人員，相關工作人員在接收到這些信息之后能夠更及時、準確地掌握數控機床的具體工作狀態，然后就可以基于其對數控機床進行控制，從而提高數控機床工作的精度，進而提高產品的加工質量，同時促進工作效率的提升，提高企業的經濟效益。2.傳感器在智能機器人中的應用。隨著智能技術的發展，智能機器人得到了快速發展，并且在工業生產中得到了廣泛應用。當前，機器人的自動處理能力大幅度提升。智能機器人中最為重要的設備就是傳感器，根據傳感器獲取的外部環境信息，機器人才能夠準確地掌握外部環境，從而保證其生產過程中的準確性。在運行過程中，機器人中的傳感器能有效收集外部環境的各種信息，并且對這些信息進行有效判斷和處理，這樣機器人就可以準確、敏銳地獲取外部信息，為其自動工作提供準確的信息支持，保證其工作的自動化進行。智能機器人要應用到很多種傳感器，如多維力傳感器、視覺識別傳感器、扭矩傳感器等。

結語

隨著現代科學技術的運行發展，機電一體化自動化技術發展迅速，傳感器運用在優化機電建設，促進一體化運用中有重要價值意義。對此，我國也加強了對該技術的運用研究。本文針對機電一體化運行技術和特點，探尋了傳感技術充分發揮出其在機電一體化系統中的積極作用，希望為我國社會的進步和發展奠定良好的基礎。