传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用

发布时间:2018-10-22  发布者:利坤电子

一、传感器的概述
  1、传感器的功能
  在机电一体化系统中其中非常重要的一个环节就是测量模块,测量的模块其主要的功能就是采集具有相关关系的行为状态信息,这个测量模块的主要组成部分就是调理电路变换电路和传感器。输入的参数包括压力、强度、速度、变形量和力矩等机械性能模块;输出的参数主要是被测量的参数,即电流、电压、频率和相位等。系统对于测量模块的要求即完整而准确的反应被测2物理参数的时间变化曲线,包括有分辨率、线性范围、精度和动态响应等技术指标。
  所以在机电一体化的系统中,传感器式该系统的核心模块,能够准确的获取所需要的信息,并且能够适应各种环境系统随时保持较高的水平。如果在机电一体化系统中没有传感器对整个系统的状态进行检测并处理信息数据,那么该系统的各项功能将都无法实现。
  2、传感器的种类
  传感器的种类较多,如果按照测量的对象进行分类可以将其分成系统外部传感器和系统内部的传感器。所谓外部信息传感器的主要的作用是对系统外部的环境、人体的感官接触等的感应;内部的传感器主要作用是对系统内部的速度、温度、强度等的变化进行实施的检测,时刻掌握系统运行状态。根据传感器的适用性,采用不同材质的传感器外壳进行封装。
  传感器的研究始于上个世纪的30年代,传感器所涉及的知识非常的繁杂,近年来随着以微型计算机为代表的微电子技术发展,让机械生产的整个过程中自动化程度,所以应用的范围也广泛,比如能源、环保、医学、航天航空等。
  二、传感器在机电一体化系统中的应用
  传感器是机电一体化系统应用和发展过程中的关键技术,在自动化产品中应用非常的广泛。在工业生产过程中的机器人就是通过传感器来感知自身、操作环境和操作对象的状态情况,然后习各自身的状态信息进行获取,然后通过内部传感器将其位置、速度等改变来完成的;操作对象和外部环境的感知需要挺过外部的传感器进行完成,从而给机器人操作和控制提供反馈形式的信息。
  1、机器人中的应用
  在机器人的各个关节上都安装有微动开关、电涡流和观点开关等传感器,能够实时的对其零位和位置进行准确的检测,这样不仅能够让机器人的操作的,同时还能够其定位精度和轨迹精度。位移传感器同样也是安装在机器人各个关节上的,其主要的作用是对其关节的位移量进行检测,同时能够提供位置控制的信息;速度、加速度等传感器主要是完成机器人的加速度和速度闭环控制;触觉传感器安装的位置在其爪部和手腕等位置,通过触觉来确认对象的位置,完成准确的抓拿动作。
  2、车床加工中的应用
  CNC机床和加工中心是由计算机控制的多功能自动化机床,在其闭环控制实现的过程中需要运用到速度、位移、零位检测等功能的传感器,这些传感器能够将机床的移动速度和移动位移进行检测,并将准确的数据信息直接反馈到控制中心,以实现提升动态性能和运动精度的作用。
  3、汽车工业中的应用
  在传感器的带动下,现代化汽车工业了发展,汽车生产过程中的一体化主要体现在融入了自动控制系统,摈弃了以往的纯机械式控制部件。通过传感器的使用不仅使得发动起的性能提升,汽车的整体性能也都的优化。具体表现在降低了汽车的油耗和大气污染,增加了汽车的架势的舒适度、智能化和性等。目前在世界各个汽车制造企业中,机电一体化都很好的应用,甚至将机电一体化系统遍布了汽车的整体设计。
  在汽车所有的控制系统中,要使用到的的传感器类型有吸气/冷却水温度传感器、曲轴位置传感器、压力传感器等。
  三、传感器检测技术的作用
  传感器检测技术的主要功能是自动调节和控制关键环节,因此是整个机电一体化中不能缺失的主要技术,传感器检测技术的优劣直接对机电一体化系统的功能有着重要的影响;如果传感器检测技术的水平越高,那么整个系统的自动化程度就越高,否则就越低。在一个完整的机电一体化系统中,若所使用的传感器检测技术无法将被检测的对象中的相关参数进行及时检测,同时也不能参数转化成信号进行传输,那么系统控制无法及时的获取信息,从而造成整个系统各就不能正常的进行工作。
  传感器检测技术是自动化研究的基础,所以在基础和工程技术中都有着非常重要的作用。比如在基础研究过程中,采用全新的工作原理的检测传感器的发展,该种传感器的优点就是在参数和状态的检测过程中灵敏度非常高,因此即便是较难获取的信息多能够及时的进行捕捉和采集,所以新机理检测传感器的问世将直接影响基础的研究革命。有专家指出:“现代的文明就是以技术支撑起来的,但是如果没有传感器来对各种信息进行检测,那么技术就不可能发展,人类文明的进步速度将会大打折扣。”在基础的研究中怎样提升感觉信息传感器功能是今后技术研究的新起点,相信在以后的技术的发展过程中,传感器则是下一代技术革命的主角。
  如今不管是日常的生活还是工业生产过程中,传感器的身影几乎无处不在。在工业生产的厂房中,各种自动化的仪器和设备,在家庭中各种加用电器,在加工厂房中有各种加工的车床,发电机组、汽车、轮船、飞机等等,现如今在建设过程中传感器技术更是发挥出其的作用。现代技术不断的发展和人类文明不断的进步都与传感器的发病和发展有着紧密的联系,在不断的研究过程中,传感器的检测技术和装置以增进产品检验和质量控制方法、提升生产设备和系统经济运行监控检测手段等方面都具有明显的优势,的推动生产力的提升和利学技术的发展进步。
  从基础到、从海洋探险到宇宙的探秘,从检测的自动化操作到复杂的智能化系统,从生活到研究都随处可见传感器技术的应用,所以说在信息技术发展的今天,传感器检测技术为信息的采集获取、数据的处理方法和手段的的选择等都提供了非常重要的帮助,帮助人们创造美好的生活。

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