传感器技术在机械电子领域的应用论文_董建坤

传感器技术在机械电子领域的应用论文_董建坤

临沂大学 山东 临沂 276000

摘要:传感器技术是指通过特定技术实现被测对象某些可感知信息能够传输的技术。近年来,随着互联网信息技术、人工智能等技术的日益进步与发展,传感器技术日渐受到社会的关注与重视。基于此,文章探讨了传感器技术在机械电子领域的应用。

关键词:传感器技术;机械电子;技术应用

引言

传感器技术对于机械电子领域的作用就像是人体的神经系统,是支配和引导设备有序开展工作的核心技术。传感器技术的应用在一定程度上也促进电子行业在精密性、一体性等方面不断向前发展。特别是近年来随着人工智能技术的应用,传感器技术在信息的自动收集与整理方面表现出色,进一步促进了机械电子企业的运营管理效益的提高。

1、传感器技术在机械电子行业中的重要性

在机械行业中,电子技术和机械设备属于相互融合发展,两者之间相互补充完善,机械电子设备中传感器属于重要组成,能够充分发挥出价值和作用。在工业生产期间应用传感器技术能够提升精细化,并且可以应用多种传感器收集信息数据,建立环境模型,确保收集信息更加可靠。传感器技术还能够应用在物联网中,有效节约人力物力,实施远程监控,优化配置资源。最后,传感器技术能够对机电设备运行进行控制,不仅可以探测环境,还能够反馈出设备操作效果,在较大程度上提升机械电子设备运行和生产效率。

2、机械电子行业发展的现状

机械电子源于日本的“Mechatronics”一词,被解释为“在机械的主动功能、信息处理功能和控制功能上引入电子技术,并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成的产品或者系统”。欧洲IRDAC认为机械电子工程是“机械工程、电气控制工程以及系统总体技术在产品设计和生产过程中的结合”。我国通常把机械电子称之为“机电一体化”。由此可见,机械电子工程确实源于机械技术和电子技术的融合。

机械电子技术发展到今天有了大量成果,设计出的产品在效率、精度上都大大超越了传统机械。数控机床和机器人就是其中的典型代表。

发展机械电子工程是大势所趋,掌握其核心技术是发展的关键。这些技术包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术以及系统总体技术。我们可以发现在这些技术中检测传感技术起到了类似桥梁的沟通作用,它从机械部分或外界检测到相关数据并传输到控制部分作进一步分析和决策。如果没有传感器,数控机床中控制精度的测距部分会失效,机器人也无法识别对象,后面的机电融合就无从谈起,因此传感器在现有的机械电子技术中具有重要的作用。同时在新一代的工业化中,传感器还充当着采集大数据的角色。这些生产上实时产生的数据在每一个层面都有巨大的作用,生产设备可以根据数据反馈调整操作,政府和企业可以通过分析数据,得到目前的生产状况、生产需求和生产效率,以便及时调整生产策略。

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3、传感器技术在机械电子领域的应用

机械电子行业在未来的发展中,应不断向更加科技化的方向发展,从长远的发展来看,机械电子行业在今后的生成发展中,会越来越占据更加重要的地位,其涵盖的范围与使用的领域也会更加广阔。

3.1智能化应用

在传感器技术智能化应用中,机器人领域就是机械电子行业向智能化方向转变的重要体现。在机器人制造生产中使用传感器技术,可以使机器人更加精准的判断事物,并通过接到的指令,完成各项任务。在早期的传感器技术使用中,提供的信息都是较为基础的,使用效率不高,但随着智能技术的快速发展,可以在使用中获得更加精确的信息,同时也可以自主的通过温度、声音和距离等途径获取信息,在信息收集的过程中,并且收集数据信息极其精确。由此可见,传感器技术的智能化应用中是数据信息更加精确,提高了信息收集和传输的效率。

3.2数字化应用

传感器的数字化应用,也是机械电子行业在未来发展中的一个重要方向。在使用传感器技术进行数据信息的采集过程中,应用数字化技术可以有效体现出不同维度的信息数据,并且收集到的信息形成的数据格式具有很强的统一性,主要是体现在温度、气压等方面。

在电子机械是实际使用中,很多难以进行测量的感受,可以通过数字化的形式,用精准的数据表现出来,以此来帮助人们掌握对多维度信息的了解,在此过程中可以通过构建数字模型的方式,将收集到的信息展现出来。因此,在机器人和数控机床等设备中使用模型时,使用数字化的传感器技术可以有效的提升信息收集处理的精度和生产的效率。另外,在加强数字化维度与进度的过程中,传感器技术的使用,也提升了模型的真实性,并成为增加模型真实性技术的关键。

3.3绿色化应用

在机电设备的运行过程中,传感器是控制生产状态的关键部分,生产中的原料磨损状态和污染物排放等都是通过传感器技术来实现控制的。利用传感器技术反馈机械的生产状态时,在机械设备的控制模块中可以应用动态调节的形式,这样有助于实现资源的优化配置。另外,如果在使用机械设备时,因长期使用导致设备老化,或者是在使用中产生故障,导致生产中污染物增加,资源利用率下降,都可以使用传感器检测出来。而这种可以检测问题的传感器是以传感产生的数据信息为基础的,一旦检测出超出标准的数据,就会及时停用相关设备,进而实现了传感器技术的绿色化应用[2]。

3.4模块化应用

在机械电子设备的模块化发展中,传感器的使用机器重要。在使用中,将传感器嵌入到其他模块中,可以增加模块的测温、测距等功能。另外,也可以将多个传感器组合成一个模块使用,比如机器人的感知模块。

3.5网络化应用

在传感器网络化应用中,传感器设备具有网络接口集成的特点,并以物联网设备的形式出现,在信息数据的传输过程中,通过对网络的充分利用,实现远程监控,降低了空间对监控者和操作者的限制,实现了远距离的调控。因此,在不同的传感器之间形成的网络,为数据共享和工作协同在机械电子设备中的实现打下了良好地基础。

4、传感器技术发展展望

新材料研发在材料工程取得高速发展的同时,传感器类型也越来越多,制造传感器的材料已经摆脱陶瓷材料与半导体的限制,高科技材料如超导材料与光导材料的使用越来越多,新式材料如纳米材料的研发与应用也推动了传感器技术的进一步发展,促使传感器新功能与外形结构的出现,推动了人工智能材料的发展。

集成化研发目前各行各业中精细化加工技术得到了广泛的应用,在传感器技术的未来发展中,集成化技术是非常重要的发展趋势。集成传感器具有误差小、制作成本低、体积小、功能简单、功耗低、反应快以及配置电路简单等显著优势,非常适合远距离遥控操作。

智能化研发所谓智能化传感器实际上就是结合了微型处理器与集成化传感器各自的优势,可以实现信息监测与处理的综合型传感器。当前,智能化传感器表现出了非常理想的发展前景,将其与人工智能化技术进行结合,能够分散处理收集到的大量信息数据,从而有效降低设备成本。

结束语

传感器技术作为一种先进的电子信息处理与传输技术,在机械电子行业里,传感器技术的运用范围非常广,传感器技术的运用极大地提升了电子信息的处理能力,同时也提升了机械生产、制造、研发等速度与质量。未来随着机械电子行业的快速发展,传感器技术的发展与应用将越来越广泛。

参考文献

[1]邓三泳.略谈传感器技术在机械电子行业的应用[J].民营科技,2017,(01).

[2]蔡曦.探讨传感器技术在机械电子行业的应用[J].科技尚品,2016,(01).

[3]张文初.电子传感器在机械制造中的集成问题略论[J].电子测 试,2013,(17).

论文作者:董建坤

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/22

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