机电一体化系统中传感器与检测技术应用分析

闫玉水

【摘  要】由于我国经济和工业的发展，现代科学技术加快了发展的步伐，其中机电一体化技术应用最为广泛。机电一体化系统是由多种技术环节构成的整体性机电技术，其中传感器是机电一体化系统的重要部分。传感器与检测技术是机电一体化中最为关键所在，是机电一体化系统自动控制运行、自动调节的前提。本文通过对传感器的介绍与对传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用进行探讨，进而分析机电一体化系统中传感器与检测技术在未来的发展。

【关键词】机电一体化;传感器;检测

机电一体化系统是在主机下达的命令下，各个工作环节有秩序地进行工作。随着智能时代的发展，我国对机电一体化技术提出了更高的能力要求，社会同样对机电一体化系统提出了更高的需求，从而扩大了在機电一体化系统中传感器与检测技术的应用范围，积极促进传感器与检测技术的发展与进步。在机电一体化系统中，传感器的工作是对信息进行处理，对系统各环节工作状态进行检测，分析系统各环节工作情况，既能将信息进行有效传播，又能提高工作有效率。本文将从以下三个方面进行探讨：

1 传感器的内涵

1.1概念

传感器在机电一体化系统的工作等同于大脑在人体内的工作，在众多工作设备中处于老大的地位。传感器不仅要将外界信息转换为内部信息，为机电一体化系统提供必要信息，还要将内部信息进行分析与监控[1]。传感器是机电一体化系统水平提高的基础与前提，如果缺少传感器，机电一体化系统将无法继续运行下去，体现出传感器在机电一体化系统中的重要性。

1.2种类

根据检测对象的不同可以将传感器分为内部信息传感器与外部信息传感器。内部信息传感器主要检测机电一体化系统内部情况，外部信息传感器主要检测系统外部环境情况。内部信息传感器主要检测项目为：系统内部所处位置、变化速度、力、力矩、温度以及各异常情况[2]。外部信息传感器主要检测项目为：系统的外部环境状态，有接触式和非接触式两种类型。例如，触觉传感器、滑觉传感器、压觉传感器为接触式，视觉传感器、超声测距仪、激光测距仪为非接触式。在使用机电一体化系统时，根据实际情况对传感器进行选择。20世纪30年代有国家开始对传感器技术进行研究，研究过程运用了各个学科领域的知识，范围非常广泛。由于后期微电子技术的出现，许多生产趋于自动化，更多的领域被开发，比如海洋开发、环保、生物医学等，传感器的种类及数量越来越多。

2 传感器与检测技术的运用

2.1机器人

在现代科技中，最具有代表性的便是机器人。在自动机能方面，机器人的生产技术因为使用了传感器有了较大的突破。在机器人生产过程中使用传感器，可以有效掌握和控制外界环境运行状态，从而准确有效的保证机器人的生产。在机器人内部工作或操作对象下，传感器可以有效处理各种信息，由于传感器将外界信息准确处理与转换为内部信息，机器人能对外部信息做出精确、敏感的应答，从而机器人自动化的生产与工作才能有所保证，传感器在机器人中的应用更是复杂繁多[3]。

2.2机械加工

传感器在机械加工方面主要运用于切削过程和机床运行过程。把传感器应用于切削过程可以有效提高效率，以及检测金属材料。传感器检测方式为：根据切削活动所产生的力度、振动、所发出的声音以及切削过程中电机的功率予以检测，以判断切削过程是振动变化或所产生的切削力[4]。把传感器应用于机床运行，可以检测系统的安全性。通过机床在故障中停留的时间、生产的粗糙度、以及加工过程中的精准度和机床的运行情况来检测。

2.3数控机床

传感器在常用的机电一体化设备，即数控机床，也被广泛应用。在数控加工技术上使用传感器，它可以根据数字信号来科学地控制整个机电一体化系统自动化进行，根据传感器判断的数控机床运行状态，工作人员能通过相应的提示及时有效地掌握数控机床工作过程，以免发生意外事故。通过传感器检测，工作人员可以确定与控制下一步操作时间，从而不耽误工作时间，按时有效地完成工作任务。使用传感器检测技术能对数控机床的工作状态进行有效地控制和精确地掌握，既能对数控机床加工的精确度有所提高，还可以提高工作效率[5]。

3 未来发展

随着现代科学技术的发展与进步，传感器与检测技术会得到不断的提升，进而控制技术越加精准、高效。

3.1稳定性增强

传感器稳定性被其自身稳定性、环境适应性以及其他的因素所影响。近年来，由于传感器屏蔽技术的发展与进步，传感器抗干扰技术逐渐增强，从而提高传感器稳定性，进而有效提高传感器与检测技术的稳定性与准确性。通过加强传感器稳定性，传感器的使用范围更加广泛，适用性增强，能更加适用于各种系统中。

3.2可持续发展

随着我国科技设备微型化发展，电子技术与芯片技术的发展，传感器顺应时代发展，步入了微型化发展的道路，使传感器体积逐渐缩小，从而许多技术设备体积随着传感器体积的缩小而缩小，减小设备占用空间。传感器的微型化发展提升了传感器技术，使机电设备越来越一体化。传感器与检测技术发展决定着机电一体化发展，是智能控制的重要技术之一，还需要对以下几方面进行研究：如何做到功率消耗低、提高传感器环境适应性、提高传感器管控能力。加强传感器与检测技术的发展，进而使机电一体化系统得到发展。

结语

综上所述，在机电一体化系统中传感器与检测技术被最大限度应用，在机电各个环节稳定工作方面起着决定性的作用。在机电一体化系统中使用传感器与检测技术可以大幅度提高系统工作效率，从而提高生产效率与质量，使整个生产过程更加高效，为整个生产过程带来了便利。由于现代智能技术的快速发展，未来在机电一体化系统中传感器的使用只会愈加广泛、普遍，同时对机电一体化系统可持续发展起促进作用。

参考文献：

[1]曹国峰.浅析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].中国新通信，2019，21，12：126.

[2]褚卫忠.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].中国高新技术企业，2017，09：58-59.

[3]钟峰，史伟艳.机电一体化系统中传感器与检测技术的应用分析[J].电子制作，2018，14：50-52.

[4]孙一平.研究传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].数码设计，2017，6（09）：74.

[5]刘邹.浅析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].中国新通信，2018，20（01）：205.

（作者单位：山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司）