机电自动化中传感器技术的应用探讨

马志德

摘要：传感器是近年来才运用到机电领域当中的，极大地提升了工业的自动化程度，作为自动化的核心，传感器在工业生产中发挥着非常重要的作用。在相关技术的辅助下，传感器的作用被充分发挥出来，更好地服务于生产制造。下面针对传感器技术展开讨论，对其现状、在工业生产中的应用进行介绍，并对其未来发展方向进行总结。

关键词：传感器；自动化；应用

在工业生产中，传感器的作用是收集各类生产设备传来的信号，整理后向控制终端反馈，同时起到监测设备状态的作用。中央处理器通过实时分析机械设备各项数据，对其性能进行评估，技术员可及时对老化零件进行更换，保证生产的顺利进行。为减少工厂事故多发现象，传感器设计和安装时一定要严格按照各项标准，目前我国的相关技术还在不断发展当中。

一、现状分析

传感器作为设备和控制端信息传递的媒介，能够按照标准，准确执行信息的输入和输出工作，其優越的性能为促进机电自动化做出了很大贡献。目前我国的大部分工业生产都实现自动化，传感器在其中的作用不可或缺，其在传递信息的基础上，又开发出监测设备系统的功能，极大地提升生产过程的安全性。功能的增加，结构的优化，使其在机电设备中的左右越来越大。再加上其它新型技术的辅助，很多工厂已经真正实现无人化生产。在计算机、通信技术等的支持下，工作人员在监控室内就能看到车间内的详细情况，并能通过系统控制设备运转的速度[1]。传感器的相关技术有效减少传统人工操作的错误率，是工业生产的重大变革，目前该项技术还在不断的探索当中。

二、实际应用

（一）生产制造

该项技术在生产制造中作用显著，尤其是在机械零部件的加工制造上。在此过程中，传感器充当监控功能，贯穿着整个制造过程，其利用自身的各种感应功能，对不同生产步骤进行实时监测。针对不合理的工艺流程，在监测的同时会给出相应的优化手段，可见该项技术给工业生产带来的便利。精度的控制是机械零件制造中的关键点，基点是确定零件尺寸的，此时选择的传感器是接触式的，能够快速发现微小光点，从而达到精准控制尺寸的目的。随着科技的进步，扫描仪被镶嵌到传感器系统中，能够短时间内将成型零件的轮廓扫描下来，并快速计算其精度。其能同时检测多组零件，这样能够有效排除生产的不合格品。扫描装置同样适用于刀具管理，通过数据测算能及时提醒工作人员更换刀具。

（二）机器人

该项技术在机器人中的使用是近几年才实现的，还处于试运行的阶段，已取得不错的使用效果。传感器相当于机器人的大脑，需要具有较高的灵敏度和准确度，同时要具备一定的思考能力。传感装置在机器人系统中还有内部和外部之分，内部传感是控制机器人自身的行为动作，并对内部系统的运行起到监控作用，若机器人出现故障可及时报警。外部传感是机器人感知外界外径的媒介，从而实现对生产过程的实时监控[2]。同时能够检测外界环境的变化，机器人可自动趋利避害，有效保证其内部系统的正常运转。

（三）监测

该项技术是众多技术的综合体，监测过程能够充分体现各项技术的使用。且传感器自身能耗小，只需定期更换电池即可。将传感器的触手分别连接到各个生产设备，就能构建起监控设备运转状态的网络。触手能够灵敏的检测温度、湿度，并将机械设备零部件的各项参数，在通信技术的作用下，向中央控制器反馈。技术员只需在控制端调节初始输入参数，即可实现对设备的调节。从对设备的数据分析，工作人员能够精准预测故障，并采取相应的预防措施。建设设备故障次数，有效提升生产效率。

（四）自动控制

在汽车制造中，自动控制被运用进去。传感器在汽车的很多部位都有安装，例如底盘、档位控制系统等。目前很多汽车都带有自动挡，驾驶员使用自动挡时，汽车会根据外界环境变化，自动变换车速，实现车辆的平稳行驶。在刹车系统中，传感器也发挥着重要作用，传统汽车并没有自动刹车功能，很多司机在遇到紧急情况时，往往把油门当成刹车，导致交通事故发生。在新型汽车中，在刹车装置中安装传感器，当车辆感应到外界危险，就会自动启动刹车，保证车内人员的安全[3]。很多高速路口对汽车进行超载检测，使用的也是该项技术，车辆通过装有传感器的钢板，即使超重几克也能被检测出来。

（五）温度测量

煤矿企业生产中，需要严格把控温度。传感器的出现，有效促进煤矿生产对温度的监测，其检测方法主要有两种。一种是接触式，即将传感装置直接和被测对象相连，显示屏上的温度就是被测对象的实时温度。另一种是非接触式，被测对象发热会像外界扩散，相关装置能够捕捉到热辐射量，并将其收集起来，然后以电信号的形式向控制端传递，经过一系列的转换，其温度就在显示屏上出现。在实际生产中，技术人员需要根据现场情况，选择合适的检测方式。

（六）报警器

该项技术在各类报警装置中的应用非常广发，例如火灾报警、烟雾报警等。在建筑内部、工业生产等方面，火灾是较易出现的情况，若将装有传感器的报警器安装在建筑内的各楼层，住户发生火灾能够第一时间被发现，减少居民财产损失且保证人身安全。工矿企业作业现场较大，需合理计算方位后，在相应位置安装报警器，保证其能够覆盖所有作业场地。工业生产中的报警器不仅能预警火灾，还能对烟雾浓度进行监测，当浓度超标时及时采取除烟措施，防止有害气体威胁健康[4]。

三、前景展望

目前该项技术在工业生产中的运用逐渐成熟，其发展与机电行业的快速进步有着密不可分的联系。在未来的发展中，传感器的研究方向包括：功能多样化。将更多的学科融入到该项技术的研究中，将多种监测功能都集成到传感器上；体积逐渐缩小。加快对其芯片的研制速度，减少其在设备中的所占空间，且各方面的功能不受影响；能耗持续降低。现阶段的传感器对电能的需求量已经大大减少，但还需要定期更换电池。

四、 结束语

上文是对传感器技术的相关介绍，对其发展现状、在机电自动化中的应用以及对未来的展望进行详细阐述。从中可看出该项技术给工业生产带来的重大变革，通过对各项设备的实时监测，实现对设备的合理调节。

参考文献：

[1]黄廷跃.传感器技术在机电技术中的应用分析[J].山东工业技术，2015，（1）：60.

[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，（8）：78-78.

[3]许健栋，佟建中.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用研究[J]. 中国新技术新产品，2015，（24）：94-94.

[4]王国强.机电自动化中传感器技术的应用简述[J].大陆桥视野，2017，（12）：70.

（作者单位：盐环定扬水管理处）