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传感器技术在机械电子中的应用

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李新

[导读] 摘要：科技在不断发展，社会在不断进步，传感器技术是现代电子技术中的核心组成部分，其被广泛应用在工业、农业等行业生产领域中，与人们实际生活存在着密不可分的联系。

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        摘要：科技在不断发展，社会在不断进步，传感器技术是现代电子技术中的核心组成部分，其被广泛应用在工业、农业等行业生产领域中，与人们实际生活存在着密不可分的联系。传统器技术在机械电子中的创新应用，能够最大程度提高机械电子产品的生产质量和效率，降低各项资源的浪费，从而推动我国机电行业稳定持续地发展。本文将进一步对传感器技术在机械电子中的应用展开分析与探讨。
        关键词：传感器技术；机械电子；应用
        引言
        机械电子工程是一门综合性学科，不仅涉及了电子技术，也涉及了机械设备，经过二者有效结合形成了机械电子工程，在企业的设备生产制造中，通过机械电子技术的合理应用能够提升企业整体的生产效率，还可以制造出高质量的机械电子产品。根据现阶段的发展形势来看，电子技术广泛应用在了信息处理、动力功能以及主功能等，其中，传感器技术受到了人们的高度认可，在传感器技术的应用下为机械电子领域提供了技术支持，加快了机械电子行业的发展速度。
        1传感器技术在机械电子中应用的意义
        机械电子设备的应用推动了我国工业生产自动化的发展进程，在提高生产效率的同时也提高了加工精度，实现了工业生产的自动化控制，大大降低了工人的劳动强度。传感器技术在机械电子设备中的应用，又促进了机械电子向智能化、网络化、数字化方向发展的进程。传感器能够对温度、压力、速度等技术指标进行信息采集，然后将所有信息整理成统一的数据格式，然后建立起相应的数学模型，在数学模型的辅助下有利于提升机械电子数字化的精度和维度。传感器技术在机械电子设备的模块化发展中也发挥了重要的作用，将传感器嵌入到机械电子设备模块中，可进一步强化模块的功能，为机电设备提供温控、测距等诸多功能。为了模块的功能更加完善，还可将多种传感器集成为一个模块，比如机器人的感知模块，就是集成了温度传感器、视频传感器、红外传感器，为机器人探测周围环境提供强大的功能支撑。总之，传感器技术在机械电子中的应用，不仅完善了机械电子设备的功能，而且提高了工作效率和质量，为促进机械电子技术的发展创造了有利条件。
        2在机械电子领域中传感器技术的具体应用
        2.1智能化
        智能化主要体现在机器人应用方面，它充分体现出了机械电子产业发展的趋势。机器人的智能化更加能够促使机器人对观察到的对象进行准确的判断。机器人在没有具体指令地情况下，能够进行更为准确的判断。这些判断能够帮助机器人运行更具针对性地指令，使得机器人在完成各种不同类型的任务方面表现出良好的适应性。如今传感器技术飞速发展，市场对传感器提供的功能需求越来越多，对其所提供的对象信息不但有了种类多样性地要求，还有了高度精确性地要求。智能化的发展趋势中，传感器在信息采集和传输这一方面上发挥出了重要作用。
        2.2模块化分析
        针对于机械设备来说，检测信号单一的传感器多用于加工能力单一的生产设备，虽然生产效率很高，但不能加工生产复杂、精度要求较高的产品。单一功能传感器的模块化产品在机电制造设备行业中较长一段时期内仍有较大的需求，但模块化产品的物态应该向微小型化、多样化发展。小型化，尤其是微型化，可以组合方式将多个单功能模块成具有多维传感性能的活多功能的传感器系统模块，以适用于复杂条件下的应用，如物联网的物联终端设备、人体导入式微型检查治疗探头；多样化，是指模块具有功能的多样化，是指模块电气接口多样化，是指模块信号处理性能的多样化，可以是传感信号直接输出，也可以经过滤波处理或经内置处理系统处理后再输出，也可以集成多维传感器并处理计算为上位信号输出等。

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微电子技术和Soc技术在传感器上的应用，能够推动基于小型化、多样化模态应用的模块化传感器向系统芯片级发展，从而进一步促进机电行业更广泛地向自动化、智能化、网络化发展。
        2.3传感器技术应用于机电设备的绿色发展中
        在机电一体化设备的未来发展中，其发展方向为绿色化发展方向。对机电设备进行管理时，需要对其运行状态进行全面控制，需要借助于传感器来了解设备的运行水平，不仅要了解设备的磨损情况，还应该对相关原材料的使用率进行全面分析，并且对设备污染排放数据进行严格监控，根据当今社会的企业发展形势来说，相关领导以及技术人员需要对机电设备给予高度关注，不断优化设备的性能，尽可能降低设备的能耗，提升企业的经济效益，在污染物排放方面也需要严格控制，防止生态环境受到污染。作为企业的相关技术负责人，需要全面掌握传感器技术，并且将该项技术合理应用在设备运行系统中，进一步加大机电生产设备的管控力度，相关信息的获取要及时全面且准确，能够对各项资源进行优化配置，提升资源的利用率，除此之外，由于机电设备的长期运行，会出现不同程度的老化现象，进而会增加设备故障的发生概率，也影响了设备的安全运行，所以，企业需要做好设备的维护工作，减少污染物的排放，为机电设备绿色化发展奠定良好基础。企业还应该积极应用传感器技术，在该技术的应用下，能够及时获取设备的相关信息数据，并且，客观反映设备实际情况，在此基础上采取优化措施，保证设备的稳定运行，一些老化设备需要及时更换，做好相关的维修工作，从而提升设备运行水平，促进企业绿色化发展进程。
        2.4传感器技术在汽车控制系统中的应用
        随着我国汽车保有量的不断增加，人们对汽车的性能和舒适度也有了更高的要求，所以在汽车设计和制造过程中会不断的应用新技术，推动汽车制造向智能、环保的方向发展。传感器技术在汽车控制系统中的应用较为广泛，在数量和种类上都较多。在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中都有传感器装置，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器等等，这些传感器会对汽车各个工作单元的运行情况进行监控，然后将采集到的信息反馈到总的控制单元，通过对反馈信息的分析处理，来调节各个工作单元的运行状态，确保汽车发挥出最大的性能，减少能源消耗，降低安全事故的发生几率，提升汽车行驶的安全性和可靠性。比如传感器在汽车空调系统中的应用，当启动汽车空调系统时，分布在驾驶室中的传感器元件就会获取温度信息，然后将这些温度信息反馈到空调控制单元，控制单元在对所有的温度信息综合对比后，结合驾驶员给出的温度调节信号与实际温度进行比较，如果实际温度高于调节温度，则给出冷风。在此过程中，传感器会按照一定的频率持续监测驾驶室中的温度，直到实际温度与调节温度一致后，空调会进入待机状态。
        结语
        综上所述，传感器技术是现代电子技术的核心内容，通过将传感器技术应用在机械电子设备生产制造中，能够有效提高信息数据采集获取效率和质量，推动我国机械电子工程建设稳定持续地发展。传感器技术发挥的是人们实际生活中常见机电设备的枢纽作用，能够帮助企业工作人员加强对各项设备的监控管理。
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