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摘要:传感器技术是实现机电自动化的核心技术,其主要应用于控制、监测等重要模块中,以保证机电自动化系统安全、稳定、高效运行。文章从自身专业角度出发,对机电自动化中传感器技术的现状、实际应用情况及发展趋势进行论述,旨在促进传感器技术更加全面应用于机电自动化中。
关键词:机电自动化;传感器技术;发展趋势
1传感器技术的基本概念
如果按照我国国家标准,传感器应该是一种:“能够感受到被测量,并且可以按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或者是装置”。作为获取信息的一种重要手段,它还和通信技术以及计算机技术共同构成了当下信息技术的三大支柱[1]。从目前看,关于传感器技术的运用,早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护等领域,并且对我国的经济发展,社会进步做出了巨大的贡献。
2机电自动化中传感器技术的现状
在机电自动化中应用传感器技术必须按照规范的操作技术与运行规律要求,保证机电产品有良好操作和信息输出环境,进而才能实现机电一体化的技术要求。在现代工业高速发展的时代背景下,机电自动化的重要目标是生产的高度集中,即尽量减少生产中人力的投人,而传感器技术应用于监控模块中,不但提升了机电自动化的整体运行水平,而且保证了各类信息的集成处理[2]。随着电子计算机、网络、无线通信等技术的同步发展,传感器技术应用更加强调智能化、信息化、集成化的特点,从而更好的结合机电自动化状态。这主要表现在:
2.1机电自动化程度过低
现如今,很多的发达国家在现代机械行业技术的运用方式上,都已经达到技术智能化和自动化的水平了,并且也在机械行业中取得了突出的成效。其中最具有代表性的就是车联网技术的运用。最早的车联网产品,主要用于安防服务,例如通用的OnStar、福特的SYNC等,在互联网发展影响下,随着购车人群的年轻化,车联网的存在不仅增加了汽车的安防功能,还满足了年轻人对于信息娱乐功能的需求,甚至还可以通过加强车辆与周围环境的互动,让车辆的出行更加安全、便利、高效[3]。然而对于我国很多机械企业而言,单机自动化、刚性自动化等技术都还停留在初级的阶段。总之,现代机械行业机电自动化技术已经不再适应时代的发展需求了,因此必须要对此现状进行改变。
2.2传感器技术水平较低
过于落后纵观国外发达国家的机械行业发展,在机电自动化技术上的应用上可谓是做到了精益求精,尤其是传感器技术更是得到了广泛的应用。但是我国的一些现代机械行业中,机电自动化中的传感器技术不仅没有引起高度的重视,而且还缺乏严格的系统管理。一辆国内普通家用轿车上大约安装了近百个传感器,而豪华轿车上的传感器数量多达200只,主要在于传感器是汽车电子控制系统的关键部件,因此也更加受到豪华汽车生产商的高度重视。
2.3传感器技术不够清洁化
机械行业为了改变不够清洁化的问题,随着机电自动化中传感器技术的运用,也开始纷纷加入到了节约资源的队伍当中。其中,干式加工技术就是其中比较具有代表性的。干式加工技术,一般是被应用到干磨削以及干切削工作之中。和大量使用切削液相比,这种技术不仅能够有效的降低生产成本,而且还能有效地保护环境质量[4]。传统的磨削技术加工会造成大量的油气和烟雾,而这在一定程度上也使得环境受到了严重的威胁,但是干磨削方式,主要是借助热交换器进而实现对空气进行冷却压缩,所以等到空气的温度降低以后,只需要在磨削部位喷洒适量的氮气,就可以有效减少压缩空气中所产生的热量,总体而言,有效地弥补了传统磨削加工的不足之处。
3机电自动化中传感器技术的实际应用
3.1数控机床领域的应用
在数控机床领域中,传感器技术的应用最早,也最为广泛。与传统的数控机床设备相比,融人传感器技术后,通过对设备运行轨迹、操作参数、工艺参数等信息的采集,转化为数字信号后传输到数控机床的集成控制中心。在对相关信息进行编码与科学运算后,集成控制系统将自动向数控机床的操作系统发出动作指令。目前,在数控机床领域,感应同步器、红外传感器等已经广泛应用,传感器技术的合理应用有利于提升机电自动化加工的精密度,同时协助技术人员更好的监控相关技术参数。
3.2在环境监测中的应用
在现代环境监测工作中,机电自动化的应用主要体现在大量复杂的专业仪器设备中,而传感器技术也随之得到了较为广泛的应用。环境监测设备、仪器要求精度高、体积小、稳定性高等,传感器技术的应用正符合这些要求。传感器技术在环境监测中应用的优势主要表现为维护简单、体积小、精度高、成本较低、续航时间长等。比如:在农业环境监测中,应用传感器技术可以对空气、土壤等状态进行有效的监测,并且提供必要的田间管理数据,从而实现集约化、科学化管理[5]。又如:在自然灾害监测中,应用传感器技术可以提升监测数据的传输数率,准确发布相关预警信息,从而保证险情的及时监控,以减少不必要的经济损失。
3.3传感器机器人
在国内现代化工业进程中,传感器机器人的应用已经成为一个重要标志。工业生产机器人是以机电自动化技术为基础,传感器技术为核心的生产的仿生机电装置。在传感器机器人中,应用的传感器技术主要有外部传感技术、内部传感技术两种,其中外部传感器技术主要是进行工作环境的识别与监控,提供必要的工作信息和参数;内部传感技术则是进行数据和信息的转换、传输,保证机器人可以准确感知外部环境。
4我国传感器技术的发展趋势
技术创新是当前社会发展的重要动力,也是提高生产效率、改进作业模式、创造安全环境的先决条件。在机电自动化的发展中,传感器技术的应用必将更为广泛,并且发挥更为重要的作用。从当前的实际情况而言,我国传感器技术的发展重要体现在新材料的应用,通过新材料可以提升传感器的反应速度、敏感度和精确度,从而实现机电自动化系统的安全、稳定运行[6]。另外,传感器技术在发展中将突出智能化、集成化的核心优势,不只是简单的进行机电自动化的数据传输与信息处理,而是要符合机电一体化系统的实际运行需求,发挥更重要的作用。特别是在高精度机电自动化技术的应用中,传感器技术要突破传统的研发思路,注重与机电自动化设备、仪器相匹配,在核心系统研发中同步进行,这样才能有效减少实际应用中可能出现的故障或安全隐患。
结束语
在机电自动化中传感器技术的应用不可缺少,尤其是在工业智能化时代背景下,传感器技术的实际作用和价值更为凸显。在传感器技术的实际应用中,要综合考虑精确性、安全性、稳定性、智能性等因素,而且要注重成本的较低,定位正确的发展方向,正阳才能更好的实现机电自动化与传感器技术的有机结合。
参考文献:
[1]熊亮,刘义明,黄巧平.武装直升机大气数据传感器技术研究进展[J].传感器与微系统,2015,34(02):5-8.
[2]孙克,吴海华,雷鹏.传感器技术在农业领域中的应用[J].农业工程,2015,5(02):32-35.
[3]胡佳飞,李裴森,于洋,田武刚,陈棣湘,潘孟春.磁传感器技术的应用与发展[J].国防科技,2015,36(04):3-7.
[4]毕绒超.浅谈传感器技术的研究现状与发展趋势[J].无线互联科技,2015(20):28-29.
[5]周方方.传感器技术在自动控制系统中的应用及发展趋势[J].科技与企业,2016(05):178-179.
[6]蒋硕硕.传感器技术的发展现状与应用前景探讨[J].电子技术与软件工程,2013(09):23.