机电一体化系统中传感器与检测技术应用

机电一体化系统中传感器与检测技术应用
摘要：科学技术的发展改变了工业的生产方式，促进了工业朝着现代化、智能
化和自动化方向发展。

在通信技术、传感器技术、检测技术和集成芯片等技术发
展的推动下，工业生产开始进入智能制造时代。

在智能制造时代，机电一体化系
统的重要应用会更加凸显。

传感器与检测技术是其中重要的技术和最为核心的操
作部件，在机电一体化系统中起到监测机电一体化设备运行的作用，有效保障机
电一体化设备的可靠性，同时还可以保障一体化系统的信息传输，有效提高其应
用水平。

关键词：机电一体化；传感器；应用
1传感器的种类
根据工作环境与装置功能的差异，可将传感器合理划分成两种类型，一种是应用于内部
管理的传感器，另一种是基于外部环境的传感器。

其中，基于内部管理的传感器主要承担着
信息检测、收集等作用，可实现对机电一体化系统的有效管理和控制，有利于提升内部管理
水平。

数据处理能力是各种类型传感器普遍具备的一种基础能力，但由于不同类型传感器的
内部数据处理与转化算法有明显区别，所以不同传感器装置的数据处理与转化能力也有着很
大差异。

根据机电一体化系统运行环境的不同，通过科学选用适宜型号和规格的内部数据处
理传感器，能够为内部管理的实施提供保障。

基于外部环境的传感器主要承担着接收数据信
息的作用，也是机电一体化系统中控制中枢的重要构成部分。

通过合理应用传感器装置，可
实现对系统控制中枢所发出指令的全面获取，以及将控制中枢指令转化成工作环节可控指令，对机电一体化系统的正常安全运行具有重要保障作用。

此外，根据传感器装置接触形式的不同，可将传感器划分为触碰式、温觉等多种类型，而通过合理选择传感器装置，有助于充分
发挥传感器装置的功能。

2机电一体化系统中传感器与检测技术应用
2.1传感器在测量模块的应用
随着传感器与检测技术的创新发展，作为一种重要检测装置，传感器不仅具备数据检测
功能，也发挥着数据传输、存储等多种作用，在数字化管理中发挥着不可替代的作用，有助
于保障机电一体化系统的安全稳定运行。

传感器作为机电一体化系统中控制中枢与各不同功
能模块进行连接的重要设备，对机电一体化系统所具备功能的发挥具有重要保障作用。

从设
备构成来看，传感器装置属于一种重要的电子器械，装置结构极具复杂性，主要具备传输、
检测与处理等功能。

从机电一体化系统中传感器装置的实际应用而言，传感器所涉及的工作
内容主要包括两个方面，一方面是对控制中枢所发出的请求指令予以准确执行；另一方面是
向控制中枢传递各环节动态信息。

从控制中枢请求指令的执行来看，在机电一体化系统运行
过程中，传感器主要是全面、准确地接收系统控制中枢所发出的请求指令，并将接收到的指
令转化成非传输数据信息，在分析、调配数据信息的基础上，以数据传输模式将数据语言分
析结果传输至各支配环节，以便保障机电一体化系统中各功能模块所具备功能的发挥。

从环
节动态向控制中枢的传递来看，传感器主要是根据SNMP协议对接收到的信息进行科学处理
和转化，促使控制中枢全面接收各环节动态，从而实现对机电一体化系统中各功能环节运作
状态的有效控制，进而保障机电一体化系统的正常有序运行。

2.2在智能汽车上的应用探讨
在汽车制造中，使用了电子传感器和辅助控制系统，使汽车在众多功能上实现了自动化操控，提升了汽车性能，满足了人们对安全性、舒适性以及操控性的要求。

例如汽车的防侧滑系统、自适应巡航系统、紧急制动系统、倒车影像以及汽车自检等功能实现都离不开传感器。

由于汽车不同部位具有较大温差，所以所使用的传感器必须要能够在这种高温插值环境下工作，正是由于传感器进步，才保证了汽车中许多功能的实现。

目前，可以利用超声波技术来探测周围环境，从而实现汽车倒车雷达功能和自动驾驶功能；通过超声波和摄像头，雷达等传感器相互作用，可以使感知的信息更加丰富准确。

随着无人驾驶技术发展，其离不开各种传感器作用，更加先进的传感器将会是无人驾驶技术安全的保证；无人驾驶技术正是利用各种摄像头、超声波雷达等来探测周围环境状况，控制汽车做出调整，从而实现汽车自动驾驶，这也是汽车未来的发展方向。

2.3在压力、流量检测方面的应用
传感器的功能和种类并不少，在实际的运用中，需要结合实际需求和实际应用地方进行选择，检测方法必须要与实际相匹配。

例如，在检测流量时，可以用到旋涡或转子传感器或者选择电磁波进行检测。

电感式的传感器的工作原理在于通过电磁感应来判断目标设备当前的唯一、压力、流量等数据的变化情况，并把这些数据信息通过电路把他们转化为点流量，然后再进行传输，最后完成非电量转化为电量的目的。

这个过程是一个有效运用传感器高灵敏、高辨别能力的过程，能够及时有效地监测到目标设备的位置变化，同时还能有效降低误差，然后将其进行记录和传输。

2.4在机械加工方面的应用
现代机械加工方面也在渐渐实现自动化，为了实现零件准确加工，就必须通过相关的传感器来实现加工过程监测和控制。

在加工过程中，传感器主要是用来监测机械切削与机床运行的。

通过传感器来反馈切削过程中的切削力变化、震动情况以及切削进度等参数，进而调整机械加工的加工速度与进刀量，从而保证加工精度和生产速率。

以数控机床进行机械加工为例，常见的传感器有感应同步器、脉冲编码器、红外传感器和光电编码器等；感应同步器分为两种，即旋转式和直线式，用来测量机床元件的位移和视点，并将这些信息转化为电信号；脉冲编码器主要是用来检测机器转速，然后以脉冲信号传出；光电编码器是利用光电转换的方法，将轴上几何或者机械唯一转化为电信号，主要用来检测角度和速度。

在加工时，应该随时对所加工零件进行测量，以保证加工质量和精度，这就需要用到传感器来完成；而在加工过程中，由于振动存在，要想减小振动对加工精度的影响，就需要传感器来对震动进行监测，从而控制床身振动大小和抗阻参数，并通过在机床上切削力传感器，研究金属切削原理。

2.5在机器人行业的应用
工业机器人的准确运行离不开其设备中所装载的各种传感器，通过传感器机器人能够及时地收集自身状态信息，还能够对工作环境和操作对象进行信息的收集和反馈。

例如内部传感器能够对自身所处的位置、所发生的位移、位移速度等信息进行记录收集，外部传感器则能够对外界环境变化、操作对象状态进行记录和收集，将内部传感器和外部传感器收集到的信息几种反馈给机器人，可以及时自主调整机器人的工作状态，从而使工作更将富有效率。

机器人的关节中一般有大量的传感器，例如光电开关、微动开关等等，这些精密的传感器可以对机器人动作的极限位置进行有效监测，从而确保机器人行动的安全性，保障机器人在精准的轨道设计下进行动作。

机器人的关节中一般会安装位移性质传感器，可以帮助机器人实现精准的动作和位移；机器人的抓手位置和手腕位置一般都会安装触觉传感仪，从而使机器人能够对目标的位置进行精准定位，从而实现对目标的抓取。

3结语
传感器与检测技术作为机电一体化系统中的核心技术，在系统中起着重要作用，不仅能有效保障设备运行的稳定性，而且还能提高产品的加工质量和效率。

随着传感器与检测技术的进一步发展，它们将在机电一体化系统中发挥更加重要的作用。

参考文献
[1]机电一体化系统中传感器技术的应用研究[J].何峰.科技经济导刊.2019(35).
[2]试析机电一体化系统中传感器技术的运用[J].王佩蓓.数字通信世界.2019(07).。