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1、传感器技术在机电一体化系统中的应用摘要：机电一体化是现代科技发展的必然结果，传感器为核心的检测系统不断提供信息，使机电一体化系统高精度完成自动控制。随着人类探知领域拓展，信息传递速度加快，传感器技术日益发展。阐述机电一体化技术的概念，介绍传感器技术在机电一体化系统中的应用，探讨机电一体化技术中传感器应用发展。关键词：机电一体化系统；传感器技术；应用引言：传感器是工程上将作用于测量按规律转换为同种量值输出的器件。机电一体化是引进微电子技术，将电子装置相关软件融合构成的系统。涉及机械制造、自动控制技术等多种技术。传感器技术用于检测机电一体化系统操作对象，传感器自动检测实现系统信息处理等功能。传感器
2、是机电一体化系统高水平的保证，缺少传感器自动检测无法实现系统信息处理控制等功能。1 机电一体化系统传感器技术简介传感器是按规律转换为输出信号的器件【1】。随着电子信息种类日益繁多，信息处理能力不断加强，传感器技术得到快速发展。传感器是从待测对象中获取反映特定状态信号。传感器技术在系统中能快速获取信息。缺少传感器对系统状态可靠检测，系统信息处理等功能无法实现。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 机电一体化系统中测量模块
3、是重要的环节，输入参数是确定机械结构模块功能的物理参数，要求反映被测物理参数时间变化曲线，包括线性范围等系列技术指标。检测传感器技术是机电一体化系统的关键技术，缺少适合的传感器系统无法达到设计要求。2 传感器技术在机电一体化系统中的应用自 80 年代起，各先进工业国重视传感器技术研发，当前传感器市场销售额超过 200 亿美元，广泛应用于机械制造等行业【2】。机电一体化系统中传感器技术主要应用包括机械加工，汽车自动控制等领域。2.1 机械加工中的传感器技术工业机器人准确操作由于通过传感器准确感知操作对象，包括自身状态获取通过内部传感器完成，外部环境感知通过外部传感器实现，传感器安装在机器人各关节
4、进行零位检测，触觉传感器装设在机器人手腕等部位，准确抓住对象物。机械加工中有很多需要检测处，加工前要对所用加工设备自动检查，如自动判断坯件夹持方向；加工后对工件形状及位置公差等测量确保产品合格。对螺纹等工件要检测螺距等，要将检测结果输入下道工序。机械加工中为保证精密度合格率，对切削速度、进给速度等参数自动检测调整。切削传感器检测目的是优化切削生产率等，切削传感器检测目标有切削力等。重要传感器参数有切削过程振动，电机功率等。研究机床加工下的稳定性等问题，要通过压电式加速计等一起测量刀架等有关部位的振动等参数。检验机床动态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
5、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 特性，通过对切削力测量，可以为机床设计与制定切削量提供数据。目前我国多采用压电式三向切削力传感器测量。80 年代后工件设备安装位置监视要求提上日程，工序识别是辨识送入机床代加工件是否符合要求，工艺过程监视与过程监视密切相关，如表面特性质量，位置精度实时监视。由于与加工质量，提高成品生产率等相关，完成监视识别将采用许多传感器。2.2 传感器技术在汽车行业的应用随着汽车智能化发展，现代汽车采用电子控制系统装置需要使用传感器，近几年车用装置不断增多，汽车机电一体
6、化要求自动控制系统取代纯机械控制部件，使用传感器是实现汽车系统最优化关键【3】。汽车传感器特点包括适应性强，稳定性高与抗干扰能力强。汽车可能高工作在恶劣气候下，传感器应具有很好的密封性。传感器安装在汽车发动机舱中，发动机工作要求传感器具有抗干扰能力。汽车零部件要求运行10104km以上，传感器必须具有高稳定性。要求传感器良好一致性，适合自动化生产。发动机控制系统用传感器是汽车传感器的核心，通过传感器检测向发动机ECU 提供工作状况信息，减少废气排放。发动机工作在高温冲击等恶劣环境中，控制系统用传感器耐恶劣环境技术指标较高。2.3 数控机床传感器技术数控机床是采用数控技术将加工信息用代码记录在程
7、序介质，自动控制机床刀具相对运动。数控机床应用传感器包括直线光栅等，主要用于检测位置等。数控机床操作中常出现传动轴传动过位情名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 况，需监测数控机床轴动过位情况，可采用传感器检测数控机床轴动过位情况。如用压感器检测工件夹紧力，可用于压感器检测车刀切削力变化。气压系统中用于检测油路压力，气路压力低于设定值故障信号传递到数控系统。传感器应用于数控机床，解决不能及时发现故障的难题，降低数控机床
8、故障率。3 传感器技术的发展传感器技术是实现自动控制的关键环节，准确检测被控对象参数。我国传感器研究主要集中于专业研究所，相比国外先进技术水平存在较大差距，主要表现为可靠性研究，先进微机机械加工技术设备，先进计算设计方法等方面。需要加强研究引进先进设备，未来传感器技术发展方向是向高精度，智能数字化发展，加快开发新型敏感材料。通过微电子等学科，新技术相互渗透可研制基于新型敏感材料的先进传感器。传感器可靠性性影响电子设备抗干扰等性能，目前大部分传感器工作范围为 -20- 70，通过发展新材料实现传感器微型化是研究热点。传感器通常为非电量向电量的转化，随着现代化的发展，传感器输出成为带有控制功能的智
9、能传感器。结语传感器技术是机电一体化系统中的关键技术，通过传感器技术采集系统生产数据信息进行自动控制，有效提升工业生产质量效率，提升机械加工工艺水平，促进工业企业快速发展。目前我国机电一体化系统中传感器技术得到很大发展，但相比发达国家存在一定差名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 距，需要不断加强技术研究，提升系统传感器技术水平。促进机电设备传感器技术向智能化方向发展，实现我国工业发展规划目标。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -