传感技术在机电一体化中的应用研究

传感技术在机电一体化中的应用研究

Summary：随着现代科技的飞速发展，生产活动中开始普遍使用机电一体化系统技术。但是这种技术，很多人认为只是单纯的技术模式。因此，本文所研究的内容，将对机电一体化系统结构进行逐渐分析。传感器在机电一体化中是最重要的位置之一，其作用类似于人类的功能器官，它能够获取内部和外部的信息来反馈给几点一体化系统，如果缺少这些传感器反馈的准确信息，机电系统无法进行系统信息处理、决策控制等操作。Keys：传感器；机电一体化；系统应用

第一章绪论随着我国的快速现代化，机电一体化系统将工业技术与先进的电子信息技术相结合，在其共同作用下，成就了机电一体化系统，也就是自动化与机电一体化的完美结合。机电一体化系统之所以重要，是因为能够完成大型建设或者制造业对机械设备的需求，还可以替代人们进入不利于操作的空间，或者危险性比较高的环境。它还可以根据人类的想象执行各种任务，机械工程的系统也可以与人类互动，当然，不能离开使用传感器。在机械系统中使用传感器有助于改进机械系统，提高机械装置的灵活性。第二章传感器相关概述2.1传感器类型及传感器技术分析2.1.1传感器类型分析传感器是一种设备，可以检测到一定的测量值，并按照一定的规则将其转换为可用的输出信号。主要用于分析硬件系统本身、运行设备和工作环境的状况。有效监控硬件系统的性能，提供必要的信息。传感器有多种类型，可分为确定机电一体化系统内部状态的内部信息传感器和根据其组件确定系统外部环境状态的外部信息传感器。内部的信息传感器主要分析速度、温度等。外部信息传感器很大程度上决定了系统外部环境的状态，如触摸传感器、滑动传感器、压力传感器、非接触式视觉传感器、超声波检测、激光检测等。随着以计算机为代表的微机技术的发展，生产过程的自动化以及环境保护、能源、海洋开发和太空旅行等科学支柱，传感器的多样性和范围将会增加。2.1.2传感器技术分析在平台集成过程中，传感器是监控技术的内部组成部分，因此传感器技术在硬件的运行中扮演着重要的角色。传感器技术的发展总体上与机械系统的发展密切相关。随着科学技术的发展，各种电子产品逐渐被生产出来，电子信息处于爆炸式增长，信息传输速度越来越快，传统信息传播方式的部署速度跟不上时代的发展，需要不断更新传感器技术和检测技术，以适应信息传播发展时代的需要。2.2传感器——机电一体化系统之首典型的机电一体化系统结构图，如图2-1所示图2-1机电一体化系统结构框图如此流程图所示，通讯是一个非常重要的单元。测量单位包括收集有关系统状态和运行的信息，包括传感器等。可以看出，在机电一体化系统中，传感器处于系统的最顶端，其功能相当于系统的感官，能够快速准确地捕捉信息，进行对策。在复杂环境中，这是最高级别的机电系统。没有准确可靠的系统状态和对象信息的自动记录，就不可能与传感器讨论和执行信息处理、控制决策和其他系统功能。图2-2机电一体化系统小车

第三章传感器在机电一体化系统中的应用3.1传感器在工业机械人中的应用工业机器人之所以能够准确工作，是因为安装在机器人上的传感器可以检测到它的状态，同时可以检测到控制装置和环境的状态和速度和其他信息。.通过外部传感器完成对操作部件和外部环境的感知，内部和外部的传感设备也向机器人提供反馈，帮助其成功执行不同的任务。此外，每个机器人单元都安装了不同类型的传感器，例如电子开关和灯开关。这些传感器可以帮助机器人定位。零位分析可以提供可重复的轨迹和定位精度。工业机器人是大规模工业生产和生产中广泛使用的重要工具。例如，在煤炭工业和采矿业中，由于地下开采环境的特点，人工建造内部结构并在地下隧道中直接制造是极为不利的。配合大型防护机制，可有效实现对地下隧道内壁的支护，创造两点间快速开挖的功能。更准确的基于高性能、高效率、高精度工业机器人的特点，为确保设备能够按照预定的时间表科学、公平地使用，在使用时必须对环境有足够的认识。传感器的安装和使用将促进上述活动的实施，并将上述信息源源不断地传送到控制室和机器操作室，对上述机器进行尽可能科学的控制，确保有计划的发展。图3-1工业机械臂3.2传感器在汽车机电一体化中的应用随着传感技术以及一些新型技术的发展，将现代汽车工业推进了一个崭新的时代。在汽车机电一体化系统中引入自动控制装置，替代原有的机械控制元件。自动驾驶技术不仅用于汽车的发动机，还用于汽车其他许多部位的检测和控制技术。汽车中使用的传感器是任何汽车的重要组成部分，并且使用了不同类型的传感设备。通过分析该传感器，可以将有关发动机运行的信息提供给电子发动机控制单元。适当的控制可以提高机器性能。曲轴位置传感器、压力传感器和温度传感器是用于汽车的主要控制部件。使用这项技术，不仅可以提高生产力，执行人性化的功能，还可以增加车辆的安全性。例如，现代汽车具有导航系统。通过转动汽车的方向盘，驾驶员可以清楚地了解前方建筑物和车辆的状况。该系统不仅使用GPS定位技术，还使用传感器和检测技术，传感器可以在一定距离之外确定位置，然后向驾驶员提供准确的请求，帮助驾驶员了解车辆的弯道和障碍物，从而为车辆的安全装置提供更好的安全性。图3-2机电一体化生产汽车3.3传感器在数控机床中的应用机床是现代机械生产制造的重要基地，是从事现代机械特别是机械工业生产制造的自动化工厂。数控机床工具使用大量传感器来执行自动测量并监控变量，例如温度、压力、位移和数控机床速度。图3-3传感器应用在数控机床的检测首先，传感器技术用于确定数控刀具的温度。在工件加工过程中，电机的转动和刀具的转动分别产生热量。这个温度不是均匀分布的，不同零件的温度变化会影响数控机床，影响零件的加工精度。传感器技术的使用可以有效地解决这个问题。准确度因温度变化而降低不良影响。其次，利用传感器技术确定数控机床的压紧力主要是确定零件的肩部力，然后向控制系统发出预警信号，以减少失误。此外，传感器技术可检测机床旋转刀具的切削力变化。同时，传感器技术也被用于检测数控机床上的轴运动，以防止因轴运动过大造成的缺陷而导致输出损坏。第四章结论与展望传感器技术是实现自动控制和自动调节的关键环节，是硬件中最重要的技术之一。它的水平极大地影响和决定了系统的效率。在先进的机电一体化系统中，嘉果无法利用传感器检测技术及时、准确地检测受控部件的各种参数，并将其转换为易于传输、可操作的信号。如果无法获取监控信息，整个系统可能无法正常有效地工作。目前，我国的传感器研究仅限于学术界，在市场营销方面并未真正开展。这主要是因为我国的研究技