傳感器技術在機械電子行業的運用研究

沈慶凱

德州市環境衛生服務中心 山東 德州 253000

一、傳感器技術在機械電子行業的應用必要性

機械電子行業的快速發展為我國工業生產自動化革新做出了突出貢獻,無論是在生產制造效率的優化還是制造加工上的精度提升都有強大助力。將傳感器技術應用在機械電子行業中之后,機械電子無論在控制領域、網絡領域還是數字化領域都有了顯著進步,傳感器技術在機電設備性能和運行效率優化方面奠定了堅實基礎,在機電行業已經成為了不可或缺的核心技術。

二、傳感器技術在機械電子行業中的實際運用

1、傳感器技術在機械電子數字化中的運用。在機電行業的數字化發展中,應用傳感器技術,能夠實現對不同維度信息數據的采集,并在傳感器設備作用下最終形成一致的數據格式,其中主要的數據信息類型有溫度、視頻流、壓強值、距離等等,傳感器技術能夠將不可度量的感受化數據進行轉變,轉變成精準數字信息,實現數學模型的構建。例如傳感器技術當前在數控機床中的實際運用。數控機床當前處于自動化運行生產模式,但是在實際運行期間,機床模具裝置和加工元件之間會產生相互作用力,受到這種作用力的影響,工件可能會出現偏移,并且會產生一定熱量,這些因素會影響到加工安全和生產精度。而將傳感器技術應用其中能夠有效改善此類問題,應用傳感器設備能夠實現編程控制,實現特定信息數據的采集,采集完成后傳感器會將數據輸入到控制系統,控制系統對數據參數進行獲取分析之后,可以將機床模具和加工原件位置與既定參數實施校對,并隨時校正其運行軌跡,嚴格控制加工過程中出現的誤差,防止誤差過大影響精度或導致機床模具受損。此外,如果機床加工期間模具和加工元件之間產生的熱量超出安全極限之后,傳感器會直接發出預警,提醒技術人員及時處理,避免模具在高溫環境變形受損,由此可見,傳感器在機電設備中的運用顯著提升了其數字化生產控制的精準性。

2、傳感器技術在機械電子智能化中的運用。傳感器技術在機電行業智能化控制中的應用主要體現在機器人領域,通過應用該技術,機器人設備能夠實現智能化行為控制,對于不同環境的適應性顯著提升。傳感器設備能夠獲取識別對象的基本信息,然后在控制系統中建立識別模式,實現初步智能控制,隨著傳感器技術的不斷優化發展,其能夠提供聲音識別、溫度識別、圖像識別以及距離識別等多種識別對象,對于識別對象基本信息的獲取也更加詳細準確,傳感器設備能夠采集識別對象大量精準的多維度特征信息,機器人設備可以對信息數據進行自主學習,優化設備識別能力。將傳感器設備應用在機器人控制系統中,機器人還能夠實現對于自身運行情況的監測。機器人設備使用的傳感器類型主要包括內部傳感器設備和外部傳感器設備,內部傳感器設備主要負責獲取系統內部運行信息,進行故障監測,外部傳感器設備主要負責獲取外部環境信息的識別。傳感器技術在機電設備的智能化領域中大大優化了設備數據信息獲取能力和信息傳輸水平。

3、傳感器技術在機械電子網絡化中的運用。一般來說,傳感器技術在機電設備網絡中的應用模式是網絡接口的形成,借助傳感器設備機電系統能夠有4G網絡傳輸、5G網絡傳輸、WIFI網絡傳輸、RFID網絡傳輸、藍牙傳輸等多種模式,傳感器設備與互聯網連接之后,能夠創建遠程控制的網絡接口,控制人員無需受到空間距離的局限,可直接遠程對目標機電設備實施控制。此外,各個傳感器設備之間也能夠形成控制網絡,彼此之間可以進行信息傳遞和共享,傳感器設備給機電網絡系統提供接口,創建了信息交互平臺,控制人員通過網絡系統能夠獲悉設備運行情況和工作狀態,這也是當前眾多高精度數控機床設備的控制系統中普遍安裝網絡接口和控制軟件的原因。傳感器設備和互聯網系統的有機結合,在交通機電設備控制、醫療機電設備控制、農業生產設備控制、電力電網智能控制、安防智能控制、物流機電控制等領域中都有所涉及,顯著優化了機械電子的智能化遠程生產控制水平。

4、傳感器技術在機械電子模塊化中的運用。傳感器技術在機電行業的模塊化發展中也有重要應用。傳感器設備能夠融合到機電設備的功能模塊中,對機電設備原有模塊中的功能進行強化改良,增加溫度控制、距離測量等多種實用功能。此外,還可將多種傳感器設備進行集成處理,形成獨立的功能模塊,例如機器人系統中的感知模塊,就是由溫感器設備、攝像頭裝置以及紅外傳感器設備等多種傳感器組成的能夠實施全方位環境感知的功能模塊。

5、傳感器技術在機械電子人性化中的運用。機電設備的控制正在朝著人性化的方向發展,在此過程中傳感器技術也發揮了不可取代的作用,部分機電設備當前已經可以通過語音或手勢等實現系統控制,這種新型的交互控制手段突破了原有的很多限制,在多種使用環境中都能夠完成控制目標,而這些功能就是通過傳感器設備的數據反饋才能實現,傳感器設備獲取多元化控制信息并傳遞給控制系統之后,機電設備才能做出更貼近人性化的控制行為。

6、傳感器技術在機械電子綠色化中的運用。當前綠色化生產已經成為各個生產領域的主流發展方向,傳感器技術在機電行業的綠色化生產中也有所助力。通過在機電系統中應用傳感器設備,能夠對于機電系統運行期間的實際排污情況、設備損耗狀態以及生產原料用量等情況清晰掌握,控制管理人員能夠根據傳感器的反饋數據進行設備狀態或者用料調整,對于老化設備及時更換,提升設備維護水平,實現資源的最優化配置。

結語

綜上所述,隨著傳感器技術的不斷發展,為電子技術提供了良好的發展動力,也加快了機械電子制造設備的發展速度,提升了機械設備的自動化水平。