机电专业毕业论文

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机电专业毕业论文范文

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摘要：社会发展是不断科学化的过程，机电一体化系统已经在许多领域得到应用，且其中的科学技术不断更新，传感器技术作为其基本支撑技术之一也在逐渐扩大应用范围和程度。本文中通过文献综述详细说明机电一体化技术的定义，描述传感器技术在机电一体化系统中的应用情况，并对今后的发展趋势进行了展望，希望对传感器技术在机电一体化系统中的快速发展有所裨益。

关键词：机电一体化系统传感器技术发展趋势自动检测

信息电子化时代使得科学技术愈加先进，相关统计表明全球传感器市场营业额达到200亿美元以上，且年增长率达到80%,已有2万种以上的传感器产品品种供使用者选择，其涉及领域包括钢铁、能源、交通、机械、通信等，几乎涵盖所有行业，我国也已将传感器技术作为未来重点发展技术之一，因此了解其在机电一体化系统中的应用就显得尤为必要。

1传感器和机电一体化系统

传感器指工程上可以直接测量、转换输出量值的器件，一般需要按照一定的规律完成，所转换的量值可以是同种的，也可是别种的，可以将其作用类比为人体感觉器官及其延伸。

而机电一体化指的是将微电子技术引入到机械中，使其主功能、动力功能、信息功能和控制功能等更为先进，是机械装置与电子装置用相关软件的有机融合，其涉及到的技术包括机械制造、信息处理、微电子、自动控制、人工智能等，而传感器技术是基本支撑技术之一，其意义在于检测系统本身及操作对象、作业环境状态，以辅助有效控制系统运作，使其可在众多恶劣环境下完成高效获取信息工作，也就是说机电一体化代表着自动化技术的形成，传感器技术水平高低则决定了自动化程度。

而社会发展的高速性，使得我们需要获取的信息越来越多，也就需要增强信息处理能力，这也就意味着传感器技术具有广阔的发展前景。

2机电一体化系统中的传感器技术

前文中提到机电一体化系统中传感器类似于系统感觉器官，可将待测对象特征和状态信号获取，以一个典型的机电一体化系统为例，测量模块是其中的重点，由传感器、测量电路等共同组构，担负着系统状态和行为信息的收集工作，输入参数为机械结构模块性能物理参数，包括强度、位移、力矩等，输出参数为被测量特征参数，包括电压、电流、频率等，整个测量模块需展现物理参数随时间变化的曲线，包括一些系列技术指标，如分辨率、线性范围等。

而在实际的应用中，许多机电一体化系统无法达到设计要求，主要是受到检测传感技术的限制，无法同时满足高速高效获取信息并控制成本的要求，有待进一步研究。

3机电一体化系统中传感器技术的应用

3.1机械加工过程的传感检测

技术机械加工过程中无法离开检测工作，加工开始前需要自动检查坯件和加工设备，以便加工工作顺利展开，包括：第一，通过检测自动判断、调整坯件夹持方位，对上床后装夹是否会发生变形以及夹紧力大小进行预估；第二是加工工作结束后需通过测量评估产品合格度，测量中需要了解工件尺寸、形状、平面度等情况，一些特殊工件（齿轮、螺纹）还需要测齿距、导程等，机电一体化系统要求自动进行这些测量并输入下道工序，将其作为选用条件；第三，加工过程中也需要通过传感检测技术把控加工条件，包括切削速度、扭距、振动等参数，当其进行自行检测调整会使得加工处于最佳状态，达到较高的合格率；以切削过程作为详细说明，通过传感检测使得生产率得到优化，切除率达到最佳，达到对机床的动态特性掌控，将其中影响精度的薄弱环节找到并进行优化，辅助加工的同时还能评估刀架结构和材料，国内常以应变式和压电式三向切削力传感器作为主要的工具。

3.2汽车行业的传感器技术应用

汽车已经成为我们日常生活中不可缺少的交通工具，也有越来越多的技术运用于汽车制造中，汽车行业趋向于智能化、轻型化，而其中采用的电子控制系统无法离开传感器技术，包括自动变速器、汽车制动防抱死系统、娱乐装置等，这些系统使得汽车的使用越来越舒适便捷，大大的方便了我们的出行。

机电一体化以自动控制系统替代纯机械式控制部件，将检测和控制技术覆盖整个汽车，整个过程若要完全实现，就需要高可靠度、高性能的传感器，其要求包括：第一，有较强的适应性，汽车可能会在极度恶劣条件下运行，需要传感器具有密封性抵挡尘土风雨，需要很好的'耐潮湿抗腐蚀性，确保汽车在恶劣环境也可正常工作；第二是较好的抗干扰能力，传感器通常处于汽车发动机舱中，发动机运行时面临着高温高压、强烈震动、电磁波等干扰；第三是稳定可靠，汽车的使用年限较长，频率也较高，相关规定说明其零部件需能运行10 × 104km以上，

即使没有进行更换、调整，其技术指标也能符合运行要求；第四是具有合适的成本，可投入大批量生产，具有较高的一致性，与自动化生产的要求相符合。

3.3数控机床上传感器技术的应用

在机床中运用数控技术代表着采用数字信号把控机床运动加工，详细地说是将加工信息以数字化代码的形式记录于程序介质，包括具移动轨迹等，输入数控系统经过译码、运算后进行指令，使其发生相对运动，做出与要求高度相符的零件，用于其中的传感器包括光电编码器、霍尔传感器、电压传感器等，作用主要在位置检测，了解直线、角位移和相关运行状态。

传统的机床由于技术限制，轴传动过位的情况很难避免，极易引发机床故障，而将光、超声波、红外等传感器用于其中，可很好的检测轴动过位情况，及时进行有效的处理，避免后续影响，解决了将人工检测中的盲点，高效的完成了数控工作，影响了加工的精度、质量等性能指标，且长远来看是对资源的合理化利用，节省了各项成本。

4传感器技术的发展趋势

传感器技术涉及到的领域众多，其特点在于可将非电量转换成电量，所有的过程均符合物理定律和物质的物理特性，而随着科学技术的进步，不断有新材料、新技术出现，将这些与传感器技术相结合，或者在现有的技术基础上，不断对传感器技术进行优化更新都是非常重要的。

第一，研发新型敏感材料，将微电子、光电子等学科技术运用其中，提高传感器的敏感程度，提高传感器的性能，使其达到可以长时间连续以及短时间瞬时检测的工作要求；第二，新技术和新物理效应的应用，近代物理学已有造生物的感觉功能的新型传感器得到开发，其覆盖的行业领域也越来越多，通过新的技术和材料不仅可以研究新型传感器，还能优化已经开始使用的传感器，增强可使用的范围，将其更为小型化、集成化，开发更多的功能，减少其中的消耗；第三，高精度发展，现代社会需要灵敏度、精确度、反应速度的传感器，一些超精度的在线检测可达到< 0. 1μm,还可将数学模型和计算方法运用其中，降低故障率；第四是智能化数字化发展，目前发现传感器已可以不再输出单一模拟信号，而是输出微电脑处理后的数字信号，甚至可附带控制功能，未来可以应用自动检测系统的线上检测控制和智能化工作。

5总结

机电一体化系统与我们的生活息息相关，决定着未来发展的情况，而传感器技术作为其中的核心技术，在机械加工、汽车行业、数控机床方面都有重要的应用，未来必将迎来更为璀璨的发展前景，带动社会科技化进程，为我们的生活、工作带来更多的便利。