机电一体化系统中传感器技术的运用分析

机电一体化系统中传感器技术的运用分析

许传亮

（中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市230088）

摘要：近几年，机电一体化技术得到了迅猛的发展，应用范围也逐步扩大，为我国现代工业的发展提供了不竭动力。机电一体化技术的应用，可以使机械与电子技术进行有机结合，从而将智能化的操作应用到机械设备中，为智能制造奠定了坚实的基础。智能制造由智能制造系统和智能制造技术构成，目前已经渐渐成为了我国工业发展的主要目标，促进我国工业向着数字化、智能化、科技化方向发展，智能制造也将是未来工业发展的必然趋势。

关键词：机电一体化系统；传感器技术；运用

机电一体化技术就是通常所说的机械电子学，科学技术的不断发展带动了机电一体化技术在生产中的广泛利用。随着市场经济的不断发展，市场竞争力不断加剧，将机电一体化技术与智能制造技术相结合，大大降低生产成本，实现人们对机械设备的智能化管理利用。新世纪的到来，必将是机电一体化技术与智能技术结合利用的大发展时期。

1传感器和机电一体化的联系

在传感器不断发展的今天，其在现代科技发展过程中所起到的作用也越来越显著，不但在传统的压力、温度以及湿度数据监测中得到广泛运用，而且在流量、速度以及生物量等数据检测中也越发普及。在机电一体化技术中，传感检测技术作为重要的组成部分，其所发挥的作用非常显著，不但对机电系统中整体的有效控制有着很大影响，而且还和机电系统中相关信息的传输运用有着密切联系。传感器在实际工作过程中，不单单只是会检测机电一体化系统自身以及其所操作的对象，同时还会有效控制和监测机电一体化作用环境[1]。由此可见，想要使机电一体化系统运行效率得以实现，就必须有效的控制并检测系统自身、系统作业环境以及其系统的操作对象。从客观上来说，传感检测技术是机电一体化技术中最为核心的一种技术，同时也是确保和促进机电一体化水平的重要核心所在。因此，在自动化技术发展过程中，传感器检测技术有着非常重要的作用，其对自动化水平的发展有着很大程度的影响。

2机电一体化技术的发展历程

机电一体化技术主要是借助电子技术来帮助机械生产，从而在一定程度上使生产效率和产品质量有所提高。目前，我国对机电一体化技术已经有了较长时间的研究和实践，但是在机电一体化技术的研究初期，并未做到机械和电子的有机结合，而是将机电一体化技术当成了一个技术的综合概念，使机械和电子被当做机械生产中的两个独立个体，让机电一体化技术的优势没有真正得到发挥，此时机电一体化技术的应用范围也较为局限，对机电一体化技术的进一步发展造成了阻碍。随着计算机的应用普及，信息技术也为机电一体化技术带来了新的发展动力，使机电一体化技术开始广泛应用到生产过程中，让智能制造概念得到了更多的认可。机电一体化技术包括的技术种类较多，为了满足现代化制造的需要，机电一体化技术必须不断的提高技术水平，并借助信息化技术，实现机械制造设备的先进性、智能性、便捷性。

3机电一体化技术的技术解析

3.1传感技术

在机电一体化智能制造技术中，传感器技术是最为重要的一项技术，传感器技术的优劣直接决定了整体功能的好坏。传感器技术的应用可以自动调控、调节生产过程。传感技术的高低与系统整体的自动化程度成正比。如果机电一体化技术中传感器技术不达标，整个系统也就无法运行。目前广泛应用的传感技术主要是光电传感技术。光电传感技术主要是检测光线、温度、气体成分等引起光量变化的因素。能引起光量变化的还有一些间接因素，例如，物体表面的粗糙程度、零件直径、振动频率等。光电技术之所以被得到广泛的应用主要是由于其反应速度快、准确度以及性能可靠的优点，在传感技术中发挥着不可替代的作用。

3.2柔性制造系统

柔性制造系统主要是信息系统、物质储存系统以及数字控制系统的总和。柔性制造系统可以变换加工对象并实现自动化的机械制造系统。柔性制造系统是建立在成组技术之上的系统，应首先确定机械制造过程，并对相关的加工设备、工具、物料进行合理的选择，同时还可以对计算机进行控制。柔性制造系统可以满足多批产品的高效生产，同时可以自动根据市场的需求及时调整生产方案，使各种人力资源、设备资源得到充分的利用，在一定程度上降低了生产成本，提高了生产效益。

4机电一体化系统中传感器技术的运用

4.1传感技术在企业智能制造中的应用

传感技术是机电一体化技术的核心，车辆生产制造过程中的自动化和自动调节都运用了传感技术。在车辆及其零配件生产过程中，每一道工序以及出现的每一个问题都需要传感技术采集并传送到计算机集成系统之中，通过集成系统的判断来进一步处理，从而顺利的生产出客户需要的产品。能否实现自动化和高效率的生产模式的关键就是需要具备成熟的传感技术。目前，国际上最有效且使用较广泛的传感技术是光电传感，其结合光学和电学原理，可以对多个引起光量变化的因子进行检测，并对其记录。例如：在汽车产品结构件生产过程中，一个结构件经过某一道工序时，由于钻头使用时间过长，结果使产品孔径偏小，在它经过下一道工序之前会有检测系统，产品通过红外光线时，由于孔径太小会反射更多的光线出去，传感器接收到信息后传送到集成系统，再通过集成系统的判断，最终对其做出特殊的处理。此技术已广泛应用在各大行业之中，在工业、汽车、航空航天、医疗等各个领域都有涉及。

4.2数控机床上传感器技术的应用

在机床中运用数控技术代表着采用数字信号把控机床运动加工，详细地说是将加工信息以数字化代码的形式记录于程序介质，包括具移动轨迹等，输入数控系统经过译码、运算后进行指令，使其发生相对运动，做出与要求高度相符的零件，用于其中的传感器包括光电编码器、霍尔传感器、电压传感器等，作用主要在位置检测，了解直线、角位移和相关运行状态。传统的机床由于技术限制，轴传动过位的情况很难避免，极易引发机床故障，而将光、超声波、红外等传感器用于其中，可很好的检测轴动过位情况，及时进行有效的处理，避免后续影响，解决了将人工检测中的盲点，高效的完成了数控工作，影响了加工的精度、质量等性能指标，且长远来看是对资源的合理化利用，节省了各项成本。

4.3机器人中传感检测技术的运用

随着现代科技水平的不断提升，机器人作为自动化产物中重要代表物之一，随着将传感技术加入到机器人中，能够在很大程度上推动机器人自动化研究，从而能够让机器人在日常工作过程中，能够始终保持高效的自动化程度，具有更加迅速、准确的操作以及更高的成功率。在机器人进行运行的过程中，传感检测技术能够对机器人自身以及操作对象的实施状态做到有效探查，机器人传感检测技术也将对我国的医学事业起到推泼助澜的作用。

综上所述，在新的产业竞争环境下，决定竞争成败的关键不再是设施规模、低劳动力成本等因素，技术管理软实力和科技创新能力对竞争力的贡献更为突出。而机电一体化技术在现代制造行业中的应用必将结合技术与创新获得越来越广泛的应用。通过对机电一体化技术的应用能够带动我国制造企业产品生产效率的提高，从而缩短产品上市周期、降低成本、提升产品质量，满足日益增长的个性化需求，敏捷应对市场变化，在激烈的竞争中实现可持续发展。

参考文献：

[1]王晓鹏.试析传感器技术在机电一体化中的应用[J].数字技术与应用，2016（08）：226.

[2]王旭东.试论传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].科技展望，2016，26（08）：78.

[3]杨德校.传感器技术在机电一体化当中的应用价值[J].电子技术与软件工程，2015（10）：118.