陳俊勇 沈天龍
摘要:傳感器是機(jī)電系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的核心組件,是保證機(jī)電系統(tǒng)擁有信息收集、反饋、處理能力的關(guān)鍵,是機(jī)電系統(tǒng)的“大腦”,是保證機(jī)電系統(tǒng)具備自動(dòng)反應(yīng)能力的關(guān)鍵。因此,必須深入研究傳感器與檢測技術(shù),為機(jī)電系統(tǒng)提供更好的性能。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;傳感器;檢測技術(shù);應(yīng)用
本文通過對(duì)傳感器的定義及與機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)系、分類、傳感檢測技術(shù)的概述,并對(duì)傳感器與檢測技術(shù)在汽車行業(yè)、機(jī)器人行業(yè)、數(shù)控機(jī)床、生產(chǎn)加工設(shè)備的應(yīng)用分析,以此促進(jìn)傳感檢測技術(shù)的提升。
一、 傳感器概述
(一) 定義及與機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)系
傳感器可以通過感受將檢測信息轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)特信號(hào)并傳輸進(jìn)待反應(yīng)設(shè)備中,此裝置在機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要作用是檢測狀態(tài)并根據(jù)狀態(tài)作出反應(yīng),保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行并提供相關(guān)信息。乃是機(jī)電一體化系統(tǒng)中測量系統(tǒng)的核心組件,傳感器的優(yōu)異性能是測量系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵,能令機(jī)電系統(tǒng)擁有高效的信息反饋能力、信息傳輸能力、信息反應(yīng)能力。如同人的大腦,乃是機(jī)電系統(tǒng)最核心的組件,是保證機(jī)電系統(tǒng)能夠接收到信息并通過一定的傳輸并讀取內(nèi)容做出相應(yīng)的反應(yīng),通過傳感器在機(jī)電系統(tǒng)中的使用,令機(jī)器具備了溫度感受、壓力感受等,在很多領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)出其高適應(yīng)性及功能的強(qiáng)大,保證了機(jī)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,促進(jìn)了各行業(yè)的發(fā)展,保證生產(chǎn)進(jìn)度。通常情況下,在機(jī)電系統(tǒng)中通過傳感器的使用對(duì)機(jī)組自身、外部狀態(tài)、指定目標(biāo)等進(jìn)行檢測以達(dá)到認(rèn)識(shí)目標(biāo)、獲取目標(biāo)信息的目的,進(jìn)而,通過自身的反饋、信息讀取、信息處理等功能實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的控制及調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)高效處理,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的反應(yīng)能力。
(二) 分類
傳感器按照不同的性質(zhì)可以進(jìn)行很多的分類,如按照檢測對(duì)象分類,可將傳感器分為內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器,內(nèi)部信息傳感器主要的作用是檢測機(jī)電系統(tǒng)的內(nèi)部情況,如內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的位置、溫度、速度變化及異常情況。而外部信息傳感器則是通過機(jī)電系統(tǒng)檢測外部的變化,在特殊設(shè)備的支撐下,令機(jī)電系統(tǒng)具有感覺,感受到外部環(huán)境變化,擁有溫度感覺等,如視覺傳感器靈系統(tǒng)具有了視覺能力。
(三) 傳感檢測技術(shù)
在科技高度發(fā)展的今天,傳感檢測技術(shù)的已經(jīng)普遍的使用,在生活中經(jīng)常會(huì)使用傳感檢測技術(shù)支持的設(shè)備,如指紋解鎖、面部識(shí)別檢測技術(shù)產(chǎn)物,為人們提供了方便,令生活更具有科技感,基于此,各行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用,如計(jì)算機(jī)、各類電器、各種辦公及生產(chǎn)設(shè)備等,尤其是在傳感檢測技術(shù)不斷強(qiáng)化下,新一代的傳感檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高度集中的檢測識(shí)別反應(yīng)系統(tǒng),令機(jī)械設(shè)備具有了如同人體般的感覺,傳感器擁有了如同人體大腦般的反應(yīng)處理能力。
二、 機(jī)電系統(tǒng)中傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用
傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,如在機(jī)器人行業(yè)、數(shù)控機(jī)床、生產(chǎn)加工設(shè)備、汽車行業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,令設(shè)備系統(tǒng)具備了強(qiáng)大的功能,為我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供了有效的保障。
(一) 在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用
眾所周知,傳統(tǒng)各行業(yè)工作完全以人工為主,機(jī)械為輔,而現(xiàn)如今的各行業(yè)的情況恰恰相反,基本以機(jī)械為主,人工為輔,尤其是機(jī)器人行業(yè),智能機(jī)器人出現(xiàn),各行業(yè)的人工工作有了替代品,這是因?yàn)闄C(jī)器人擁有了與人近相似的能力,既感受信息、信息傳輸、信息處理等能力,如工業(yè)生產(chǎn)上,機(jī)器人在流水線上的使用,替代了人工生產(chǎn),令工業(yè)生產(chǎn)更具標(biāo)準(zhǔn)。如在貨運(yùn)中轉(zhuǎn)倉的使用,智能機(jī)器人替代了人工分流,令貨物分流工作更快更準(zhǔn)確。而做到這一變化的,正是傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用,通過在機(jī)械人的各構(gòu)件安裝各類傳感器,機(jī)械人具有“感覺”,也就是收集自身信息以及外部信息,并通過信息收集反饋,進(jìn)而再處理,達(dá)到了有效的控制目的。如,通過內(nèi)部傳感器對(duì)位移、溫度、速度等進(jìn)行信息收集,通過外部傳感器對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行收集,并通過反饋處理,機(jī)械人便能夠通過調(diào)整自身來適應(yīng)自身變化及外界變化,保證的設(shè)備的正常運(yùn)行。例如,觸覺傳感器在機(jī)器人手臂、手指的使用,能夠幫助機(jī)械人精準(zhǔn)捕捉目標(biāo)并抓取目標(biāo)。
(二) 在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床主要是通過數(shù)控技術(shù)控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn),而通過傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)化、智能化運(yùn)行,保證了機(jī)床的高效運(yùn)行能力。通過信息的收集、反饋、處理達(dá)到自動(dòng)控制機(jī)床的目的,既,在機(jī)床運(yùn)行中,通過傳感器檢測目標(biāo)形成帶目標(biāo)動(dòng)作路徑的數(shù)字信號(hào),進(jìn)而處理該數(shù)字信號(hào)并將同樣的數(shù)字信號(hào)輸出給設(shè)備系統(tǒng),設(shè)備系統(tǒng)根據(jù)收到的指令作出相應(yīng)的反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。
(三) 在汽車行業(yè)的應(yīng)用
現(xiàn)如今傳感器技術(shù)已經(jīng)較為成熟,而在汽車行業(yè)的應(yīng)用令汽車擁有了更為成熟的安全性能,甚至在傳感器檢測技術(shù)以及其他智能技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)了汽車的自動(dòng)行駛,可以說,傳感器的使用為汽車行業(yè)帶來了新的可能,如,通過傳感器檢測技術(shù)與汽車的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合,令汽車具備自動(dòng)距離檢測制動(dòng),避免了車輛行駛中出現(xiàn)碰撞的情況,為汽車提供了安全保證。同時(shí),通過溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,能夠?qū)崟r(shí)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài),保證了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行及穩(wěn)定。
(四) 在生產(chǎn)加工設(shè)備的應(yīng)用
傳感器在生產(chǎn)加工的應(yīng)用,保證了生產(chǎn)加工的高效性,減少了加工中的安全風(fēng)險(xiǎn)、加工失誤,提高了設(shè)備的穩(wěn)定性,做到了及時(shí)的監(jiān)督檢測生產(chǎn)加工。其中,在切割中的應(yīng)用,令機(jī)械設(shè)備具有了“人性化”思考能力,通過傳感器的控制和調(diào)節(jié),令切割更精準(zhǔn)、更快速,避免了切割失誤的情況。同時(shí),通過傳感令機(jī)械具備了實(shí)時(shí)控制切割力度、切割方式的能力。而在機(jī)床的運(yùn)行中,通過傳感器與檢測技術(shù)的使用,令數(shù)控系統(tǒng)具備了實(shí)時(shí)檢測控制機(jī)床運(yùn)行的能力,能夠?qū)崟r(shí)控制機(jī)床的溫度、運(yùn)行、軸承、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)等,保證機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性,提高了機(jī)床生產(chǎn)加的質(zhì)量、速度及安全度。再者,傳感檢測能夠?qū)ιa(chǎn)加工實(shí)現(xiàn)高效的監(jiān)督檢測,保證了生產(chǎn)加工的高效性,令機(jī)械生產(chǎn)具備了自我調(diào)節(jié)的能力,通過實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),杜絕了生產(chǎn)錯(cuò)誤問題,通過對(duì)設(shè)備狀態(tài)的檢測,實(shí)時(shí)了解設(shè)備狀態(tài),保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
三、 結(jié)束語
綜上所述,本文通過對(duì)傳感器與檢測技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用的分析,深入了解傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用效果,滿足現(xiàn)代化機(jī)電系統(tǒng)的能力提高,滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求,在不斷強(qiáng)化傳感檢測技術(shù)下,提高傳感器性能,保證在各領(lǐng)域的應(yīng)用效果。
參考文獻(xiàn):
[1]顧健.論傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2019,04:218-219.
[2]賴太群.傳感器技術(shù)在機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用探討[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2019,14:47.
[3]安培成.淺析傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018,01:82-83.
[4]劉鄒.淺析傳感器與檢測技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新通信,2018,2001:205.
(作者單位:浙江省郵電工程建設(shè)有限公司)