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機(jī)電一體化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

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機(jī)電一體化中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

摘要:當(dāng)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,同時(shí)機(jī)電也處于前進(jìn)的浪潮中,機(jī)電一體化的重要性也在逐步體現(xiàn)出來,在許多行業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。所以,傳感器技術(shù)作為機(jī)電一體化的核心,也逐漸出現(xiàn)在技術(shù)人員的視線之中。本文將對(duì)機(jī)電一體化的定義做出詳細(xì)解釋,對(duì)機(jī)電一體化中的傳感技術(shù)的使用情況做出客觀描述,并展望機(jī)電一體化技術(shù)的未來狀況。

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;傳感器;傳感技術(shù);電子化時(shí)代

1傳感器、機(jī)電一體化的定義

1)傳感器。傳感器是一種檢測裝置,可以把接收到的微弱信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),然后再轉(zhuǎn)化成人們可以直接理解的其他形式的信息。2)機(jī)電一體化。所謂的機(jī)電一體化就是將各種微觀電子技術(shù)投入到機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中,使機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、傳感功能等得到提升,由此實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的智能化。所以可以說機(jī)電一體化就是機(jī)械裝置與電子裝置能夠完美契合的媒介。機(jī)電一體化涵蓋了許多重要的技術(shù),如微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等,而傳感技術(shù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)。傳感技術(shù)在實(shí)際工作中有著重要的作用,可以檢測出機(jī)械系統(tǒng)的工作狀態(tài),能夠?qū)⒈患庸?duì)象的實(shí)時(shí)情況反饋給系統(tǒng),在各種復(fù)雜的情形下給系統(tǒng)所需要的信息,使系統(tǒng)的工作持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行,所以說自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展離不開機(jī)電一體化的推動(dòng),更離不開傳感技術(shù)的促進(jìn)。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感器技術(shù)

由本文第一部分的論述可以知道,傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有著重要作用,如果把機(jī)電一體化比喻為一個(gè)人,那么傳感技術(shù)就是人的器官一樣,可以實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控,并把得到的信息傳送給大腦。在機(jī)電一體化的開發(fā)過程中,能不能實(shí)現(xiàn)測量模塊化是一個(gè)重難點(diǎn),在測量模塊化的技術(shù)中,傳感器和測量電路起著舉足輕重的作用,傳感器和測量電路可以測量出整個(gè)系統(tǒng)每個(gè)部分的狀態(tài),還能夠?qū)⒂嘘P(guān)參數(shù)輸入進(jìn)去,這些參數(shù)分別為力矩、強(qiáng)度等。整個(gè)系統(tǒng)的輸出參數(shù)包含了一些物理參數(shù),入電壓、振幅、頻率等,測量模塊的作用是把參數(shù)和時(shí)間的變化函數(shù)用坐標(biāo)以及曲線表現(xiàn)出來。但是在實(shí)際操作過程中,只有少部分的機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠滿足實(shí)際要求,很多系統(tǒng)并不是很完美。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

3.1傳感技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

坯件和設(shè)備的合格是機(jī)械加工的起點(diǎn),所以在加工前要對(duì)坯件和設(shè)備檢測,確保完善后才能開展后續(xù)的工作。下面三個(gè)方面就是傳感技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用:①設(shè)備可以自動(dòng)對(duì)坯件進(jìn)行檢測并判斷,然后確定合適的工件夾持方位,還能夠較為準(zhǔn)確的估算在及床上產(chǎn)品的夾持力度以及形變幅度;②在產(chǎn)品加工完成后,產(chǎn)品的是否合格仍然是未知,所以要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)估考量,產(chǎn)品的評(píng)估考量參數(shù)是多方面的,主要有形狀、大小以及平面度等,除了這些基本參數(shù)外,有些產(chǎn)品還其他一些參數(shù)需要測定,如導(dǎo)程、齒距等,傳統(tǒng)的測量方式無法快速完成這些測量,但是機(jī)電一體化就可以加快測量效率;③在進(jìn)行產(chǎn)品加工的過程中,任何微小的變化都需要注意,所以傳感技術(shù)在這個(gè)過程中起著重要的作用,能夠檢測出加工中的一些變化,從而改變加工的角度、力矩、速度等,將系統(tǒng)的加工狀態(tài)調(diào)整到最適狀態(tài),提升產(chǎn)品的合格率。就拿基本的切削加工過程來說,在切削過程中,由于坯件的形狀變化要時(shí)刻改變切刀的位置或者速度,所以傳感器能夠精確檢測出加工狀況,反饋給系統(tǒng)進(jìn)而改變加工方式。

3.2傳感技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來越多的人要去購買汽車,科技的發(fā)展也使汽車的使用更加方便,因此,更多的機(jī)械制造技術(shù)被用在了汽車制造行業(yè)之中。最近幾年,汽車制造引入了較多電子控制技術(shù),越來越多的走向輕便化和智能化的道路中,人們在使用汽車的過程中減少了許多難度,避免了許多煩惱,因此著重研究傳感技術(shù)在汽車制造中的作用愈顯重要。汽車機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳統(tǒng)控制部件逐漸淘汰,進(jìn)而被自動(dòng)控制系統(tǒng)所代替使一個(gè)不斷完善的過程,如果要完全實(shí)現(xiàn)汽車機(jī)電一體化,優(yōu)質(zhì)的傳感器必不可少,在汽車中能夠提供重要的作用,因此傳感器的要求較為苛刻,具體如下:①適應(yīng)性強(qiáng):許多汽車都會(huì)遇到十分惡劣的環(huán)境,所以需要傳感器具有在惡劣環(huán)境工作的能力,能夠有較強(qiáng)的耐腐蝕性,抗干擾性,可以在穩(wěn)定運(yùn)行中保證汽車的行駛通暢;②抗干擾性能好:汽車在運(yùn)行過程中伴隨有較強(qiáng)的震動(dòng)、高溫、高壓等物理影響因素,所以需要傳感器能夠抵抗這些干擾;③耐用性高:現(xiàn)金汽車都需要較長的工作年限或者里程,所以汽車的傳感器零部件要經(jīng)久耐用,可以在汽車的高頻狀態(tài)下不損壞。

4發(fā)展趨勢

傳感器在當(dāng)代科技發(fā)展中有重要的作用,并且在各行各業(yè)中都產(chǎn)生了積極效果,被人們廣泛關(guān)注。由于傳感器在某些功能上的空白和不足,最近幾年來科研工作者研發(fā)出了許多新材料和新技術(shù),這些新成果和傳感技術(shù)完美結(jié)合起來,填補(bǔ)了傳感技術(shù)過去的空白和不足?;诳萍及l(fā)展的現(xiàn)狀未來傳感技術(shù)的發(fā)展有下面幾個(gè)方面:①引用新型的光電技術(shù)和微電子技術(shù),使傳感技術(shù)的覆蓋面擴(kuò)大,并且可以提升工作效率;②將新型的物理效應(yīng)引入到傳感技術(shù)當(dāng)中,這樣傳感技術(shù)的功能會(huì)越來越全面,可以對(duì)更多的環(huán)境進(jìn)行檢測和計(jì)算,為人們的機(jī)械加工提供更多的幫助;③改善傳感器的測量精度,當(dāng)今技術(shù)發(fā)展更加嚴(yán)格,因此對(duì)傳感器的要求更加嚴(yán)格,所以可以采用新的數(shù)學(xué)理論或者模型來改善傳感器的測量精度。

5結(jié)語

在當(dāng)今科技的發(fā)展進(jìn)程中,機(jī)電一體化與人們生產(chǎn)生活的距離更近,其作用越來越大。而機(jī)電一體化的核心傳感器也被用在了各行各業(yè)中,逐漸為人們所熟知,并且可以知道在未來傳感技術(shù)也會(huì)有優(yōu)秀的發(fā)展,會(huì)給人們帶來所需要的幫助。

參考文獻(xiàn):

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作者:徐長遠(yuǎn) 潘祿 單位:沈陽漢為科技有限公司