传感器技术在机电一体化系统中的应用分析
李天学
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李天学,. 传感器技术在机电一体化系统中的应用分析[J]. 传感器研究,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157069.
摘要:
传感器在机电一体化系统中发挥着不可取代的作用,作为整个系统的核心设备,其不仅可以保障系统稳定、可靠运行,而且还会准确获得各种信息,提高系统运行效率。我国在机电一体化传感器应用方面的研究是较为广泛的,取得了一定的理论与实践成果,随着机电一体化系统的发展,对传感器技术的研究也需要进一步深入。
关键词: 传感器技术机电一体化应用研究
DOI:10.12721/ccn.2023.157069
基金资助:

作为最前沿的技术类型,传感器技术已经成为衡量国家科技水平的重要指标。随着传感器技术在机电一体化系统中的应用,我国众多领域的生产效率得到了提升,同时,也实现了系统的自我诊断与信息的自动储存,为了更好地满足社会发展需求,对传感器技术与机电一体化系统相关问题进行深入研究是非常必要的。

一、传感器技术概述

传感器是一种能将信息按一定规律转换成远距离传输信号的检测装置。转换的结果可以是电信号,也可以是人们需要的其他信号形式。传感器主要依靠物理、化学和生物效应来获取信号,利用通信技术来传输信号。传感器的信号转换能力使其在社会生产的许多方面得到了广泛的接受和应用,特别是在电气领域。传感器的发明和使用是新技术革命的重要组成部分。因此,传感器技术也被称为信息技术的三大支柱之一。它是连接物理世界和计算机世界的重要技术。它对电气技术、航天技术、医疗技术和机械自动化等领域具有重要意义。常见的传感器有很多种类,根据设计方式可分为控制型传感器和转换型传感器,根据传感参量可分为流体传感器、气敏传感器、光敏传感器,承担起相当于人类“视觉”、“味觉”、“触觉”的责任,根据工作原理可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。传感器的使用需要根据机电一体化系统的实际情况进行选择,满足系统需求。

二、传感器技术的现状

传感器技术具有传输的功能,可以结合数据,来完成一系列的处理工作,满足广大客户的需求,进而有助于机电自动化的程序控制,利用传感器来促进机电自动化地发展,使得传感器系统能够全面进行推广,完成任务。在信息化技术和机械化技术相结合的背景下,传感器技术的应用范围越来越广,尤其是在地势的探索上,具有十分大的应用价值。在科技技术水平不断提升的背景下,传感器技术也在不断升级创新发展,这使得传统技术得到了发展,信息技术变得多元化,通过应用传感器技术,来实现自动化控制目标。

三、传感器在机电一体化中的具体应用

上文对传感器技术进行了研究,从中可以发现,传感器技术在我国机电领域建设发展中发挥着不可取代的作用,其应用范围广泛,创造丰富的社会效益与经济价值。

1 机械加工领域

机械加工领域与其他领域不同,机械加工的精度高,对相关设备的要求非常高。此时,传感器的应用就显得更加重要。为了满足加工需求,在机械加工之前要对设备进行全面检查,判断设备是否稳定、可靠,而在加工完成之后,则需要对工件尺寸、形状等进行测量。尤其是在精密仪器的加工中,应用传感器可以确保加工精度符合要求,这对于当前我国机械加工业的全面发展,起到了非常积极的促进作用。

在机械加工活动进行中,通过应用传感器技术,即能够对切削过程进行有效的优化,对接触面、角度以及力度等切削数据进行有效的控制,同时有效的把握材料切除率,这对于实际生产成本控制具有十分重要的作用。对于机床加工的动态稳定性方面,传感器在应用中也具有较好的表现,在对振动数据有效控制的同时,能够对以往加工生产当中存在的薄弱之处起到积极的强化作用,以此实现加工精度的提升。

2汽车行业领域

在汽车生产领域也广泛地应用了传感器。传感器有助于汽车生产领域机电一体化系统的稳定与安全。目前,我国汽车产品已经逐渐向着轻量化、智能化的方向发现,此时对传感器技术的需求也在不断增加。汽车生产中需要各种电子控制系统作为支持。并且很多类型的汽车生产都需要应用传感器作为系统的牵引,实现系统的自动变速。尤其是电子设备种类的不断增多,以及电子数量的不断增加,传感器技术的应用也显得更加重要。在汽车车身控制、发动机控制等很多方面都应用了传感器,并且也取得了非常显著的效果。

仅从汽车领域的传感器研究来看,其具有良好的稳定性,并且可以抵抗外界的各种干扰,可以适应很多应用环境。同时,汽车传感器的密封性、抗腐蚀性都非常优越,可以很好地很好地适应汽车发动机舱的恶劣环境,在汽车不断地不断地波动和电磁波干扰下,汽车传感器还可以稳定工作。当前,人们对汽车速度要求越来越高,在汽车快速形式的过程中,对零部件也提出了更高的要求。汽车机电一体化系统中传感器必须具备良好的可靠性、稳定性,这样才能够更好地助力于我国汽车生产领域的建设与发展。

在当今的汽车控制系统中,主要的传感器类型有压力传感器、曲轴传感器和气体传感器。在发动机控制中,可以说系统传感器是整车的核心传感器,有压力、流量、温度、速度、位置等不同类型的传感器。在这部分传感器的实际运行过程中,能够有效采集车辆行驶状态信息,准确控制发动机运行状态,在降低油耗、提高性能的基础上检测故障。发动机在运行过程中,也处于比较恶劣的工作环境中,要应对腐蚀、高温、潮湿和振动。在这种情况下,汽车传感器具有更好的测量精度、可靠性和高规格的技术指标。

3 数控机床领域

在传感器工作状态下,在工件加工时,则能够有效检测机床对于工件所产生的夹紧力。在检测当中,如果发现同设定值相比,夹紧力存在较低的情况,工件则可能因此发生松动。此时,传感器则将对报警信号及时发出,使加工活动停止,当相关参数经过调整满足标准要求后再继续工作。同时,传感器也能够有效的检测切削力等其他参数,同样的,如果在检测中发现数据同标准要求不符,则将及时发出故障信号。在一体化系统中,应用传感器的方式能够以往生产方式进行有效的改变,更好的排除故障,这对于数据生产控制具有十分积极的意义。

结束语

机电一体化系统的不断升级,对相关技术的要求也越来越高。为了能够满足当前机械生产需求,深度研究传感器技术是非常必要的。近些年,在传感器技术方面我国已经获得了非常显著的成就,在未来,新型光电技术、微电子技术将会推进传感器技术的普及,也全面提升传感器的应用效率,针对我国机电一体化领域的建设发展将有着非常积极的助力。

参考文献

[1]吴凯.机电一体化系统中传感器和检测技术的应用[J].中国高新区,2021,22(9):103.

[2]起红忠.机电一体化系统中传感器与检测技术的应用[J].现代经济信息,2021,4(8):353.

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