传感器技术在机械电子行业的运用研究

沈庆凯

德州市环境卫生服务中心 山东 德州 253000

一、传感器技术在机械电子行业的应用必要性

机械电子行业的快速发展为我国工业生产自动化革新做出了突出贡献,无论是在生产制造效率的优化还是制造加工上的精度提升都有强大助力。将传感器技术应用在机械电子行业中之后,机械电子无论在控制领域、网络领域还是数字化领域都有了显著进步,传感器技术在机电设备性能和运行效率优化方面奠定了坚实基础,在机电行业已经成为了不可或缺的核心技术。

二、传感器技术在机械电子行业中的实际运用

1、传感器技术在机械电子数字化中的运用。在机电行业的数字化发展中,应用传感器技术,能够实现对不同维度信息数据的采集,并在传感器设备作用下最终形成一致的数据格式,其中主要的数据信息类型有温度、视频流、压强值、距离等等,传感器技术能够将不可度量的感受化数据进行转变,转变成精准数字信息,实现数学模型的构建。例如传感器技术当前在数控机床中的实际运用。数控机床当前处于自动化运行生产模式,但是在实际运行期间,机床模具装置和加工元件之间会产生相互作用力,受到这种作用力的影响,工件可能会出现偏移,并且会产生一定热量,这些因素会影响到加工安全和生产精度。而将传感器技术应用其中能够有效改善此类问题,应用传感器设备能够实现编程控制,实现特定信息数据的采集,采集完成后传感器会将数据输入到控制系统,控制系统对数据参数进行获取分析之后,可以将机床模具和加工原件位置与既定参数实施校对,并随时校正其运行轨迹,严格控制加工过程中出现的误差,防止误差过大影响精度或导致机床模具受损。此外,如果机床加工期间模具和加工元件之间产生的热量超出安全极限之后,传感器会直接发出预警,提醒技术人员及时处理,避免模具在高温环境变形受损,由此可见,传感器在机电设备中的运用显著提升了其数字化生产控制的精准性。

2、传感器技术在机械电子智能化中的运用。传感器技术在机电行业智能化控制中的应用主要体现在机器人领域,通过应用该技术,机器人设备能够实现智能化行为控制,对于不同环境的适应性显著提升。传感器设备能够获取识别对象的基本信息,然后在控制系统中建立识别模式,实现初步智能控制,随着传感器技术的不断优化发展,其能够提供声音识别、温度识别、图像识别以及距离识别等多种识别对象,对于识别对象基本信息的获取也更加详细准确,传感器设备能够采集识别对象大量精准的多维度特征信息,机器人设备可以对信息数据进行自主学习,优化设备识别能力。将传感器设备应用在机器人控制系统中,机器人还能够实现对于自身运行情况的监测。机器人设备使用的传感器类型主要包括内部传感器设备和外部传感器设备,内部传感器设备主要负责获取系统内部运行信息,进行故障监测,外部传感器设备主要负责获取外部环境信息的识别。传感器技术在机电设备的智能化领域中大大优化了设备数据信息获取能力和信息传输水平。

3、传感器技术在机械电子网络化中的运用。一般来说,传感器技术在机电设备网络中的应用模式是网络接口的形成,借助传感器设备机电系统能够有4G网络传输、5G网络传输、WIFI网络传输、RFID网络传输、蓝牙传输等多种模式,传感器设备与互联网连接之后,能够创建远程控制的网络接口,控制人员无需受到空间距离的局限,可直接远程对目标机电设备实施控制。此外,各个传感器设备之间也能够形成控制网络,彼此之间可以进行信息传递和共享,传感器设备给机电网络系统提供接口,创建了信息交互平台,控制人员通过网络系统能够获悉设备运行情况和工作状态,这也是当前众多高精度数控机床设备的控制系统中普遍安装网络接口和控制软件的原因。传感器设备和互联网系统的有机结合,在交通机电设备控制、医疗机电设备控制、农业生产设备控制、电力电网智能控制、安防智能控制、物流机电控制等领域中都有所涉及,显著优化了机械电子的智能化远程生产控制水平。

4、传感器技术在机械电子模块化中的运用。传感器技术在机电行业的模块化发展中也有重要应用。传感器设备能够融合到机电设备的功能模块中,对机电设备原有模块中的功能进行强化改良,增加温度控制、距离测量等多种实用功能。此外,还可将多种传感器设备进行集成处理,形成独立的功能模块,例如机器人系统中的感知模块,就是由温感器设备、摄像头装置以及红外传感器设备等多种传感器组成的能够实施全方位环境感知的功能模块。

5、传感器技术在机械电子人性化中的运用。机电设备的控制正在朝着人性化的方向发展,在此过程中传感器技术也发挥了不可取代的作用,部分机电设备当前已经可以通过语音或手势等实现系统控制,这种新型的交互控制手段突破了原有的很多限制,在多种使用环境中都能够完成控制目标,而这些功能就是通过传感器设备的数据反馈才能实现,传感器设备获取多元化控制信息并传递给控制系统之后,机电设备才能做出更贴近人性化的控制行为。

6、传感器技术在机械电子绿色化中的运用。当前绿色化生产已经成为各个生产领域的主流发展方向,传感器技术在机电行业的绿色化生产中也有所助力。通过在机电系统中应用传感器设备,能够对于机电系统运行期间的实际排污情况、设备损耗状态以及生产原料用量等情况清晰掌握,控制管理人员能够根据传感器的反馈数据进行设备状态或者用料调整,对于老化设备及时更换,提升设备维护水平,实现资源的最优化配置。

结语

综上所述,随着传感器技术的不断发展,为电子技术提供了良好的发展动力,也加快了机械电子制造设备的发展速度,提升了机械设备的自动化水平。