传感器技术在机电一体化中的应用研究

秦涛

摘 要：传感器技术在机电一体化系统中的应用，提高了机械生产制造的能力与质量。目前传感器技术在机械加工、数控机床领域得到广泛的应用，而且凭借技术优势在人工智能、医疗、探险等领域中应用取得了可观成果，对于提升我国科技水平具有积极意义。本文就传感器技术在机电一体化中的应用进行分析。

关键词：传感器技术;机电一体化中;机械加工

传感器是当前的前沿技术之一，也是决定一个国家科技水平的重要指标。传感器在很多领域得到广泛应用，具体包括资源探测、环境监测、临床医疗室设备、日常家电、智能设备等。传感器能够实现自补偿和自诊断，还可以对信息进行存储。不仅如此，在部分环境下，传感器还可以实现一定的学习和适应功能，为实现各种复杂的操作打下基础。

1传感器技术应用于机电一体化系统的意义

当下我国正处于不断提高工业生产制造业自动化水平的发展过程中，这就需要加强机电一体化系统在日常工作中的应用，传感器技术在这里就起到了至关重要的作用。加强传感器技术在机电一体化系统中的应用，不仅可以通过检测得出的数据信息来促进系统检测自动化水平的提高，进而推动我国工业生产制造水平的提高;而且还能够帮助机电一体化系统高效科学的获取待检测对象的相关特征和状态信号，为机电一体化系统后续正常发挥功能奠定坚实的基础。机电一体化系统中测量模块是至关重要的一个环节，涉及到检测与获取待检测对象的特征状态和数据信息，影响到相关工作人员确定机械结构的强度、压力、速度等主要功能的重要物理参数数据输入，而这个测量模块就是由传感器和测量电路等重要部分组成，也就是说，传感器技术是机电一体化系统中的核心，是机电一体化系统高水平、高精确度工作的重要保障。

2传感器技术在机电一体化中的应用

2.1传感器技术在机械加工中的应用

各个行业工程项目机械结构实际加工的过程中都需要对零部件进行检测，工作人员在进行加工机械零部件之前，必须利用现有的自动化机械加工检测设备对零部件的加工胚件和各个零件的加工工具进行检测，越精确科学的检测结果，越能保障后续工作的顺利进行，而在此过程中，传感器技术在机电一体化系统中的应用为机械加工检测技术就起到了重要的作用，使机械加工检测结果更加科学精准。机 械加工在实操加工前，对加工设备的检测要求较高，诸如，自动化识别和控制坯件的夹持方位，依据技术标准来调整坯件夹紧力、变形等参数;加工后，精准测量工件的形状、尺寸和位置数据信息，保证生产的工件品质符合实际需要。通过各项指标检测，为后续工序开展奠定基础，传感器技术在这里就起到了科学、精准且省时省力的作用。在机床加工中，依托于传感器技术的实际应用可以优化加工流程，进一步提升加工过程稳定性，调整相关加工参数，生产高精度的工件。通过控制床身有关部位的阻抗参数、振动等数值，加强机床加工的薄弱环节，提升加工精准度。我国现阶段在机械加工中传感器技术的应用，其中当属压电式三向切削力传感器，以及应变式传感器更具代表性，但是不同技术特点和适用情况不同，需要结合具体情况灵活选用，切实提升机械生产加工效率和效益。

2.2在机电一体化数控机床中的应用

传感器在数控机床生产过程中得到有效应用，而且种类较多，具体包括脉冲传感器、感应同步器、红外线传感器等。脉冲编码器的作用在于检测设备的转速，并将其转化为对应的电脉冲并进行传输，为系统根据需要做好调整和控制提供支撑;感应同步器能够将数控机床具体元件的视点和直线位移进行转换，得到对应的电动势幅值，有助于实现精准控制;光电编码器能够实现光电的转换，在实践应用过程中，能够将机械设备的位移量进行转换，得到相应的脉冲或者数字量，为准确控制提供支撑。数控机床系统中的传感器，对于机械制造的顺利进行具有关键作用，在后续发展过程中，传感器的应用会更加普遍，其作用和效率会进一步提高。

2.3在智能机器人中的应用

在当今社会，许多机器人手臂已经安装相应的传感器。机器人在一定程度上取代人工操作，使得工业产生效率与生产质量得到保障。如今智能机器人已经成为全国范围内研究的热点话题与热门内容。比如，在可以行走并具备较强越障能力的机器人研发中，就对传感器技术进行了充分利用（ 如图2） 。尤其是在我国工业领域中，具有特殊功能的机器人以及机械手臂被广泛应用在各行各业中。尤其在许多精密仪器以及复杂零件的制造中，会加强对机器人的应用，因为人工的工作方式容易出现失误，而机器人的应用具备更多优势，并且可以在很大程度上促进工作的有序进行。对于机器人的控制，不仅要使用软件编程与计算机控制，同时还要合理应用传感器。传感器在机器人的应用中，主要是对自身工作情况进行明确，并结合相应的操作流程，完成后续工作。机器人在自身工作中，需要不同传感器之间相互配合，对湿度变化情况、温度变化情况以及环境变化情况作出分析，而传感器能够将信息转化为电信号，经过处理系统进行有效處理，然后再根据处理的数据信息，对后续工作做出指令与明确，实现机器人工作。除此之外，传感器还能够及时监控机器人内部情况，发现机器人存在的故障问题，并针对故障问题给出相应解决措施，从而将故障问题控制在合理范围内。机器人越复杂，那么内部的传感器就越先进，完成的工作也越精准，相应地，工作质量与工作效率也将会得到保障。

3传感器技术在机电一体化中的未来发展方向

我国科学技术以及信息技术的不断发展，在很大程度上促使传感器技术日益完善与优化。虽然我国传感器技术，与其他发达国家之间存在一定的差异，但是差异会随着社会的不断发展而缩小。无论是其中的微机械加工技术、传感器可靠技术还是计算模拟设计方法，都会结合实际情况实现进步。在未来传感器技术的发展中，可以朝着以下两点努力： 第一，将提升传感器的抗干扰能力作为重点与关键，同时加大新型敏感材料的研发力度。在这一过程中，要合理使用稳定电源，从而促进传感器技术的进步; 第二，促使传感器技术能够逐渐朝着高精度与微型化方向发展，研发出灵敏度更强并且精确度更高的传感器。

结束语

传感器的应用非常广泛，在机电一体化中的应用很多，具体来讲，在机械制造、医疗设备、电子产品、汽车设备中都可以发现传感器的使用。通过利用传感器，能够为机电一体化系统提供良好的监测和控制效果，实现自动化智能化控制，提高生产效率与质量，减少成本投入。不仅如此，传感器的应用还可以进一步提高生产效率，减少资源浪费，有助于节约资源，提高生产效率和绿色环保效果。传感器在很多领域得到广泛应用，具体包括资源探测、环境监测、临床医疗室设备、日常家电、智能设备等，在具体领域和设备中，传感器的作用不一样，但是都是促进设备顺利运行的重要元件，具有不可替代的积极作用，极具实用价值。传感器能够实现自补偿和自诊断，还可以对信息进行存储，不仅如此，在部分环境下，传感器还可以实现一定的学习和适应功能，为实现各种复杂的操作打下基础。

参考文献：

[1]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.

[2]袁卯生.机电一体化中传感器与检测技术的运用探讨[J].内燃机与配件，2019（21）：257-258.

[3]邱启源.传感器技术在机电一体化中的应用[J].南方农机，2019，50（20）：176.

[4]张荣宝.机电一体化系统中传感器与检测技术的应用[J].设备管理与维修，2019（20）：142-143.

[5]林海阳.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].电子世界，2019（16）：207.