机电自动化中传感器技术的运用

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年第8期   作者:马立国
[导读] 将传感器技术应用于机电自动化,不仅能大大提高产品质量和生产
        摘要:将传感器技术应用于机电自动化,不仅能大大提高产品质量和生产效率,而且也为现代企业机电自动化的发展打开了全新的局面。本文以感测技术的研究现状为基础,指出感测技术在应用过程中存在着精确度、清洁度和实时性不高的问题,并就机械制造、机器人、环境检测等领域感测技术的具体应用方向进行了探讨。
        关键词:应用;传感器技术;机电自动化
        前言:机电一体化技术近几年在我国科学技术的飞速发展的大背景下也逐步向机电自动化技术转变,传感器技术在机电自动化中的应用正成为推动机电自动化发展的重要因素——正是由于传感器技术在机电自动化中的应用,有效地提高了工业产品的生产效率和质量,满足了机电自动化发展的主客观需要。因此,更好地运用传感器实现机电产品的自动化,加强对传感器技术的研究,以保证自动化水平的稳定提高,就显得尤为重要。因此,本文对目前传感器技术的研究现状进行了梳理,并提出了目前在应用过程中存在的问题,使人们对传感器技术及其在机电自动化中的应用有更清晰的认识和把握。
        1.传感器技术的基本概念,应用现状和问题
        1.1基本概念及传感器技术的应用现状
        感应器是一种能够感觉到被测量到的、按一定规律转化为有效输出信号的设备或装置。该设备属于检测应用设备,可以控制、记录、处理、存储与工业发展有关的信息。计算机技术、通信技术和传感器技术作为获取信息的重要手段,被称呼为信息技术的三大支柱[1]。目前传感器技术,尤其是基于生物原理和光电通信的传感器新技术的研究与发展,已经成为推动国家乃至世界信息化产业发展的重要动力和标志。
        传感技术已被广泛应用于许多先进的科学研究中,并逐渐成为智能设备中最重要的一部分。特别是在以计算机、效应器、传感器等为核心内容的机电自动化控制系统中,传感器技术的作用最为突出,它在工厂的办公智能化设备高度、自动化流水操作等方面,得到了非常广泛的应用,并对进一步提高人们的生活水平和生活效率,促进整个社会的经济发展起到了重要作用。
        同时,传感器还是机电自动控制系统中最主要的部件,它是整个稳定运行、系统安全的重要前提。如在相应的智能系统中传感器出现故障问题,则不仅无法感知外部变化,而且会导致后续一系列过程难以顺利进行。因此,传感器技术本身的水平将直接影响到各种智能系统的实际运行和应用情况。
        1.2使用传感器技术时遇到的问题
        目前,在机电自动化中,传感器技术的实际应用状况很明显,它的实际应用还有不小的问题:
        首先是传感器技术不够精细。鉴于目前机电自动化生产的现状,未来传感器技术必将朝着精密化、小型化的方向发展,但是,尽管许多企业在实际生产过程中将传感器技术应用于机电自动化,并逐步向微型传感器发展,但在实际应用和研究方面,仍然缺乏广泛的认同和重视。而这一趋势需要现代企业在机电自动化生产过程中予以高度重视。
        二是传感器技术清洁度不够。提高传感器技术的清洁度在今后的应用中将成为重点考虑的问题。在机电自动化生产中,采用传统的传感器技术,往往采用切削液技术,不仅在生产过程中还排放大量的污染废气,无形地提高了企业的生产加工成本,而且对周围环境造成很大的危害。由于这个原因,传感器技术在实际使用过程中清洁度不够一直是亟待解决的问题。例如利用干式加工技术可以改进传统切削、磨削工艺的不足之处,从而有效地控制机电自动化生产的资源,进一步提高生产效率。
        三是传感器技术虚拟度不够。应该高度重视传感器虚拟化问题,模拟出更为逼真的机电自动化生产系统,合理运用计算机模拟软件,从而实现产片设计、生产的精细化和合理化。

传感技术在实际应用中,其虚拟度不足的现象十分突出,增加了生产事故发生的可能性,也在一定程度上给实际生产和作业的进行带来了巨大的安全隐患,给操作者自身的生命安全带来了严重的威胁,甚至由于其虚拟度不足而使机电自动化生产技术的研发效率降低。
        2.在机电自动化中传感器技术的具体应用
        2.1传感器技术应用于机械制造。
        在机械制造工艺中应用传感器技术,具有很高的现实意义和关键价值。其原因在于,将传感器技术与机械自动化生产环节紧密结合,不仅可以进一步加强机械制造业对产品精度的控制力度,而且可以为生产过程提供更有效的技术检测手段。与此同时,传感器技术在机械加工中的应用,还可以精确测量机械阻抗和振动元件的参数,通过及时反馈异常情况,以及元件的动态特性,全面提升产品的整体质量,将异常影响降到最低。
        2.2传感器技术在机器人设计中的应用
        同时,由于机器人的智能化要求,也对传感器技术提出了更高的要求,现代机械人的机电自动化在机器人技术中的应用也非常广泛,使机电自动化的应用范围有了很大的扩展。感应器技术在机器人中的应用,主要可以从内、外两个方面来阐述。内传感技术可以随时调整机器人的实际操作,确保机器人控制系统的最终目标能有效地实现,并第一时间向外传感传递有用的信息,从而保证机器人能更好地根据外部环境的变化进行相应的活动;外传感器技术可以识别出机器人所处的工作环境,并能实现对外部信息的有效采集和检测,从而获得更为可靠的信息。
        2.3传感器技术在环境检测中的应用
        由于环境检测所涉及的范围往往比较广,操作也比较困难,因此,为了保证生产环境检测结果的科学、准确,需要借助传感器技术进行一些辅助工作,这种传感器技术在机电自动化生产环境检测中得到广泛应用。对机电自动化生产环境进行检测不仅是一项非常重要的社会性基础工作,而且是促进现代企业乃至整个社会可持续发展的关键因素。由于电池组工作寿命长,利用传感器技术可以大大降低成本,还可以准确判断和识别生产环境的变化,而且由于电池组工作寿命长,通过建立一个完善的系统网络,还可以节省现场维护环节,从而有效地控制机电自动化生产对环境造成的危害。
        2.4利用传感器技术实现温度自动测量
        目前,传感技术在温度测量中的应用也日益广泛,其测量手段有非接触式和接触式两种。非接触式就是选择使用指定的装置,以物体的热辐射性质为依据进行测量,对电磁波讯号进行采集并整理,然后将得到的讯号转换为温度,这就是被测目标的实际温度;触点测量是指当传感器与被测目标接触时,产生一定的热量传递[2],当温度传感器与被测目标的温度一致时,就可以读入数值,传感器所显示的温度即为被测目标的实际温度,这种方法在操作上比较简单,同时也很精确。
        结语
        传感器技术应用于机电自动化不仅能使企业获得更多的生产信息,更能通过传感器技术的应用达到更高的生产效率水平,满足现代企业机电自动化发展的需要。因而传感器技术的应用在整个机电自动化发展过程中,可谓非常关键的核心环节。特别是现在,人们的生活正朝着智能化的方向不断前进,这正是机电自动控制所特有的内容。因此,在今后的实际工作中,要更好地为社会经济发展和工业发展服务,要逐步、稳步提高我国的自动化水平,就必须不断地对机电自动化技术、传感器技术进行深入的研究,并不断地加以改进,使这项技术的社会价值得到最大程度的转化。
        参考文献:
        [1]章跃洪.传感器技术在机电自动化控制中的应用[J].科技创新2018最新数据(03):55-56.
        [2]李相军.将传感器技术应用于机电自动控制的科学研究[J].决策探讨(中)2017,(10):41-42.
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