传感器技术在机电一体化系统中的应用研究

高艳

摘 要：传感器技术是机电一体化系统中非常重要的部分。在机电一体化系统中进行传感器的安装可以使得该系统的运作速度更快，在进行信息获取的过程当中能够获得的信息更加地丰富和准确。同时，由于机电一体化在具体工作的过程中，所面临的各种外部环境复杂多样，传感器能够保证其在各种情况下顺利的运行。传感器的缺乏可能会导致机电一体化在运行的过程当中出现信息不准确的情况。

关键词：传感器技术;机电一体化;应用

1 传感器技术概述与发展

1.1 传感器的构成和基本原理

传感器能够对外界的变化做出感知，并且将信息按照一定的规律转化成可以远距离传播的信号，是一种重要的测量装置。传感器对信息的转化形式主要为电信号，也可以是其他形式的信号。其测量的关键是敏感元件，敏感元件可以接受物体或周围环境在物理、化学、生物效应的改变， 将其转化成可传递、可利用的信号[1]。

1.2 傳感器技术的未来发展趋势

根据我国传感器的研究以及发展现状可知，传感器技术作为自动控制、自动调节的重要环节，各行业都重视对传感器技术理论和材料技术的创新研发。因此传感器在今后的发展中呈现出以下的发展特点。一是新型敏感材料将会应用于传感器设备的创造中。随着社会各行业各学科的综合发展，各种新技术实现相互融合发展，未来将有望将一些新型敏感材料应用于传感器制造中，提高传感器设备对于环境领域的适应力，更提高传感器技术的精确性。二是传感器技术将朝着高精度方向发展。根据传感器的理论可知，其展开被测量一般是以各种物理效应为基础的，当前伴随着仿生物理学科的发展，传感器将会朝着灵敏度高、响应速度快、互换性好的方向发展，从而应用于各种高新技术产业中。如，医疗、航空航天等行业。

2 机电一体化系统概述

机电一体化体系主要是由传感检测系统、机械系统以及伺服系统三个部分组成。而对于传感器检测系统来讲，其中又包括加速度传感器、扭矩传感器、位移传感器、速度传感器以及视觉传感器等等。针对于机械系统来讲，其中同样也包含着支承部件、传动结构以及数学模型等等。针对于伺服系统来讲，其中也有检测元件、电气元件以及执行元件等各个部分。不同的系统都有着不同的元件或是器件组成，继而也就形成了一个完整的机电一体化体系，使得机电一体化体系能够在物理、生物以及化学等不同领域完成信号的检测、转变以及传输等。

3 传感器技术在机电一体化系统中的意义和作用

现如今，本国的机械自动化水平正在持续不断的发展和进步，继而也就需要增强机电一体化体系在日常工作的使用，而传感器技术在这其中也就发挥了不可忽视的重要作用。通过将传感器技术运用到机电一体化体系当中，进而使得传感器技术监测出来的数据来进一步促进自动化设施的运转，使得本国机械化生产的效用和水平得到大幅度的提升[2]。同时，当机电一体化体系获取准确的数据时，同样也能为后期的正常、高效运转打下扎实的基础。机电一体化体系中的检测部分是最为关键的一个步骤，它包含着监测以及获得被监测对象的相关数据等，同样也能对机械部分当中的速度、强度以及压力等各个部分的数据输入起到重要的影响。而机电一体化体系当中的检测模块也就是通过传感器技术以及测量电路等构成，因此，这也就能反映出传感器技术在机电一体化体系中起到了极其重要的作用，更是机电一体化体系的核心部分，能够对机电一体化体系的正常、高效的运行产生不可忽视的影响。

4 传感器技术在机电一体化系统中的应用

4.1 机械加工领域传感器的应用

机电一体化系统的重要应用方向就是机械加工领域，普遍使用了传感器。因为机械的加工零件会不断位移、偏转，传感器将会对这些数据进行测量，获得真实的物理数据，以保证零件的切割精度。同时，使用传感器对零件的加工过程可以作出更主动的控制，能主动改变参数来确保机械加工的准确性和有效性。很多传感器会将切割元件过程中的数值转化成电信号发送到中心计算机，技术人员就可以对机械加工设备进行遥控，以保证机械加工工作的效率和质量。而且，通过使用传感器让系统的运行效率有了明显的提升，全面提升了机械加工工作的效益。

4.2 传感器技术在无人驾驶汽车领域的应用

本国科学技术的持续成长，使得汽车行业逐渐朝着无人驾驶汽车的方向成长。而部分的大型汽车生产厂家也开始逐渐推出无人驾驶系统，而经过大量的实验可以知道，无人驾驶系统在各个方面依然有着较大的成长空间，例如：安全系数、汽车的敏感程度等等。无人驾驶系统在人流密集程度较大的地方并不会有着太多的运用空间。将传感器技术与无人驾驶汽车进行融合，不仅能够使得无人驾驶系统变得更加的符合人们的需求，同样也在朝着智能化的方向成长。传感器技术在汽车生产以及驾驶当中都起到了至关重要的作用，能够确保人们的行车安全。而传感器技术在汽车的制动系统、防抱死系统、控制系统以及自动变速系统等方面有着大量的运用，对于汽车在行驶过程中的安全性有着较高的保障[3]。

4.3 工业机器人

在技术进步的背景下，大量的工业机器人都被应用到工业生产当中。工业机器人可以有效地代替一部分人工的操作，并且克服生产过程中的恶劣环境，从而降低工业生产的成本，从而有效提升工业的加工效率和质量。同时，工业机器人能够解决工人在工作过程中存在的疲劳问题，减少因为人为因素所导致的误差率和失误率，保证工业生产的质量和效率。而为了实现工业机器人的这些功能，就需要利用传感器让工业机器人能对周围的情况、零部件的加工状态做出感知，自动地对零部件加工的位置、加工工艺做出微调，保证机器人工作的效率和有效性。所以，传感器就是机器人的感官系统，可以有效识别周边的情况，机器人会利用传感器的数据进行自主调整，技术人员也能在工业生产的过程中监控机器人的状态，并且结合实际工作需要做好调整。

4.4 传感器技术在数控机床上的应用

在本国的自动化生产过程中，数控机床受到了人们的高度关注，同时也是机电一体化体系当中最需要优化和完善的部分。所以，在新时期中， 为了使得传感器技术在机电一体化体系中得到大范围的普及与推广，既需要相关行业、领域重点关注。怎么将传感器技术在数控机床中大范围的使用并确保使用的成效，这也就需要工作人员对于传感器技术的原理以及优点有着深入的认识和理解，继而能够将传感器技术进行优化和完善，将机电一体化体系的科学性、完整性以及高效性进行相应的提升。例如：将传感器技术当中的数据管控精度以及数控机床上机电一体化体系的使用进行加强，继而也就能够将机电一体化体系当中的管控模块的效用充分发挥出来，继而有利于传感器技术和机电一体化体系的完美融合。在数控机床自动化中使用传感器技术，不仅能够使得数控机床自动化，同样也能使得生产出来的部件品质好，有效的减少生产误差，最终提升数控机床自动化的生产效用和生产品质。

结束语

随着我国科技的发展，国内传感器技术得到了进一步的进步。在进一步推动机电一体化发展的过程当中，可以融入传感器技术的使用，提升机电一体化系统的运行效率，推动机电一体化发展。

参考文献：

[1] 涂祖蕾，何滔.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].内燃机与配件，2020，（17）：188-189.

[2] 李杰.机电一体化系统中传感器技术的应用探讨[J].科学咨询（科技·管理），2020，（09）：134.

[3] 徐刚.传感器技术在机电一体化中的应用研究[J].北京印刷学院学报， 2020，28（08）：144-146.