传感器技术在机械电子中的应用探析

传感器技术在机械电子中的应用探析

燕 杰

浙江春晖磁电科技有限公司

摘要：随着我国科学技术的飞速发展，电子技术也不断丰富。机械电子工程综合了机械设备以及电子技术等学科的内容，其发展直接关系到包括生产行业、交通运输、医疗器械以及日常生活的方方面面。随着工业信息化的发展，传感器技术赋予了将机械电子工程应用于更多行业的可行性，借助各种传感器技术可以实现将各种微小信号转变成电信号的功能，将一些不可见的信息进行可视化的表达，各种传感器技术凭借其高灵敏性以及高可靠性的特点，在精确加工与控制领域中发挥着不可替代的作用。由于传感器原理十分多样化，因此只有把握好传感器的原理才能够在特定的工作场景进行正确的设备选型，同时不断发展传感器技术，进一步拓展传感器技术在机械电子领域的应用和发展空间。

关键词：传感器技术；机械电子；应用探析

引言

传感器作为机电自动化控制系统的重要构成部分，同样在机电自动化控制整体布局中有着极其重要的地位，其以广泛的应用范围被广大人民群众所熟知，主要以计算机技术为基准，能对各类信息数据进行加工以及处理作业。现如今，传感器已然成了我国高新电子科技的主要核心内容，通常情况下，不仅能够为我国科技发展奠定良好基础，还能促使我国社会经济实现可持续发展。因此，企业应了解并掌握传感器的重要意义，根据自身的实际发展情况，合理运用传感器技术，从而保证企业最终获得的经济收益能够得到进一步提升。

1传感器与微机械电子技术

1.1传感器

电子信息技术的出现，为现代计算机网络技术和电子信息工程奠定了发展的基础。传感器主要是基于电信号发展起来的，主要由敏感元件、转换元件、变换电路以及辅助电源四个部分组成。这种检测装置能够将被检测到的信息转换为电信号，或以其他形式输出，用以满足不同行业和领域装置检测的需要。从本质上来说，传感器承担着获取物体信息的重要职责。现阶段，传感器已经被广泛的应用于工业生产、海洋探测、生物工程等多个领域，在未来的社会发展中，传感器技术能够作用于现代化的所有工程，间接推动社会的发展。

1.2微机械电子技术

微机械电子技术是能够应用于集成电路、机械零件制作的重要技术，也是制作传感器的主要技术来源之一。这种技术在实际应用中能够将制作的电路或零件尽可能的缩小，在保证电路能够正常发挥功能的同时，形成可以用于大批量生产的、高度自动化、智能化的微电子机械系统。该系统从本质上来说是一种机电系统，基于微机械电子技术而形成的微驱动器、微传感器等都是现代社会发展中重要的仪器装置。因而微机械电子技术也拥有广阔的发展前景。

2传感器技术应用于机械电子行业的必要性

2.1传感器技术的优势

首先，传感器能够实现微小变化的测量，提供准确的数据，为进行精细的工业生产提供支撑。现代生产机械可以通过程序的编程进行自动化的操作，而传感器提供的数据资料就是程序运行的条件判据，传感器提供的准确数据确保了现代生产机械进行相应的动作。其次，借助各种传感器以及电子编程可以实现设备与设备信息的交互，构建起包含各个机电设备的互联互通的物联网，提供将设备构建网络化连接的可能，从而方便操作人员通过采集的各种信息，了解设备的运行情况，更好地进行生产指令的发布。

2.2传感器技术为机械电子的智能化发展提供助力

现代工业正在朝越来越智能化的方向不断发展，尤其是在机器人领域，各种人工智能的概念以及各种智能算法的出现不断地提高了机器人制造水平的发展，各种机器人也能够实现越来越多的智能操作，各种传感器设备就相当于机器人感知环境的器官，共同构建起机器人的感知系统，为机器人提供各种需求的数据。借助不同类型的传感器，可以采集温度、图像、距离、声音、外力等各种数据，同时能够对这些采集数据的准确性进行保证，确保机器人能够有足够准确的信息采集来源，然后可以借助各种预设的智能学习算法，对采集到的数据进行加工处理，进行不断的信息识别，数据库的数量与质量是机器人能够不断提高识别精度的保证，从而能够实现更加智慧的功能。因此，传感器技术通过为智能设备提供信息数据，为智能机械进行智能学习提供了足够的学习样本，从而为其进行智能决策提供信息保障。

3传感器技术在机械电子中的具体应用

3.1加工制造领域

新时期背景下，科学技术的迅猛发展促使各种加工制造行业迎来了全新的发展契机，流水线式生产模式逐渐成为了各种加工制造行业生产商品的主流方式。在此过程中，机电自动化管控有着极高的地位，不仅可以减少人力人本，还能够从多方面、多角度进一步提升企业整体的工作效率。目前，传感器技术已然成了机电自动化管控工作中一项极其重要的流程，因此，企业应重视传感器技术的作用价值，根据自身的发展情况，合理运用传感器技术，促使企业能够实现可持续发展。从另一种角度而言，传感器已然成了影响加工制造行业生产效率的重要因素，尤其是在智能传感器正式出现以后，机械加工原本制定的生产模式也发生了诸多的改变，这种极其先进的生产模式不仅提升了生产效率，还能减轻工作人员的工作压力。例如，企业在具体开展机械加工作业时，如果能够合理运用传感器，就可以对机械加工时的温度进行管控，倘若温度超出标准范围，传感器就能够在第一时间发出警报，相关工作人员也能根据事前制定好的应对对策，开展解决作业。而智能等级度更高的传感器能够将带有自动处理功能的部件进行连接作业，当温度严重超出标准时，可以实施更加科学合理的降温对策，促使生产加工设备始终维持稳定状况。除此之外，企业在开展机械加工工作时，各个零部件都要严格按照相应标准制作，如果能够合理运用传感器，就可以对零部件尺寸进行更加精密的测量作业，防止产品最终的质量无法达到预期标准，出现材料被浪费的状况。

3.2数控机床领域

数控机床是机械生产加工的重要技术设备，在自动化发展过程中，数控机床领域发展受到高度关注，这也是目前机电一体化系统应用的重要发展方向。从数控机床生产原理看，数控机床在工作中会产生大量热能，导致周围环境发生变化，继而影响加工制造精度和准确度。采用传感器实时监测周围温度，了解温度变化区间，采用相关措施有效把控温度变化，避免出现温度大幅变化情况，以保障整体加工质量。从加工过程看，数控机床在加工过程中需要将零部件夹紧，倘若夹紧力控制不恰当，施加力度过大，将会导致零部件损坏；施加力度不足，会导致零部件位移，最终报废，还会过度磨损数控机床，缩短机床使用寿命。在这一环节使用传感器技术时刻分析零部件受力情况，并结合使用智能系统调控施加力度，充分保障机床加工稳定性，避免出现失误。例如，可以根据零部件受力情况，时刻调整切削扭矩，以获得高的切削效率和质量。

结语

随着现代科学的不断发展，传感器越来越多的应用于机械电子领域并成为一种发展趋势，为了不断推进我国工业朝着更加智能化、自动化、高效化的方向复杂，就应当不断丰富各种传感器技术，加大各种传感器在机械电子上应用的投入，保证机械电子能够朝着数字化、模块化和智能化的方向不断发展，实现可持续的发展要求。另外，为了顺应工业4.0的发展要求，应当不断加大在物联网建设方面的投入，利用好各种传感器技术，对机电设备的运行状态数据进行好采集处理，实现更好的设备信息交互与设备运行管理，构建起万物互联的新型智能工厂，不断提高现代工厂的生产效率、生产水平，创造更高的经济效益，从而为我国经济社会的发展提供源源不断的活力。

参考文献

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