傳感器在機電一體化系統中的應用
傳感器在機電一體化系統中的應用
摘要：傳感器技術(shù)性水平直接決定著(zhù)整個(gè)電機的自動(dòng)化程度和信息系統整體反應水平。
電機的自動(dòng)化水平越高，對傳感器的依賴(lài)性就越大，對傳感器的要求就越高。
傳感器的精確度與敏銳度都是檢驗傳感器水平的重要方面，在傳感器中的地位也是關(guān)鍵性的。
本文主要針對傳感器在機電一體化系統中的各種應用來(lái)探討未來(lái)傳感器的發(fā)展趨勢，為傳感器的升級與改造提供有效的借鑒。
【關(guān)鍵詞】傳感器 機電一體化 系統應用
機電一體化的發(fā)展對傳感器的要求越來(lái)越高，傳感器就是機電一體化系統的“感受器官”，面對復雜、嚴酷的環(huán)境考驗，它能保持自身的靈敏度與精確性，及時(shí)、準確、真實(shí)地反映機電信息并報警呼救。
一個(gè)完整的機電一體化系統離不開(kāi)完善的傳感器，否則將無(wú)法實(shí)現信息的有效性傳輸，決策功能的有效控制，自動(dòng)檢測功能等，整個(gè)機電一體化系統將陷入癱瘓境地。
1.傳感器的現狀分析
傳感器，就是能夠在任何惡劣環(huán)境下都能感受到規定的信息測量數據，并且以特定形式傳輸出去的機器或設備。
在檢測機電一體化與實(shí)現機電系統一體化方面發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
傳感器是機電一體化中最核心與關(guān)鍵的部位。
隨著(zhù)人類(lèi)對未知領(lǐng)域探索的深入，電子信息的種類(lèi)也不段更新演變，傳感技術(shù)也逐漸走向成熟。
上世紀八十年代，是傳感器最興盛的時(shí)期，全國掀起了一股“傳感器熱”的浪潮，國家十分重視傳感器的研發(fā)與應用，傳感器的升級換代日新月異，性能得到了前所未有的改善與提高。
在傳感器不斷發(fā)展的過(guò)程中，傳感器制造業(yè)也作為一種新興的行業(yè)應運而生。
2.目前傳感器的主要作用分析
傳感器在機電一體化中的作用是十分巨大的。
機電一體化系統如果沒(méi)有了傳感器的支撐，那么系統就失去了生命的活力，陷入癱瘓的境地。
傳感器的具體作用有哪些，我們針對目前市面上存在的也是備受歡迎的最新傳感器品種――江蘇東佳電氣有限公司生產(chǎn)的傳感器為例進(jìn)行具體闡釋。
2.1精密設計，實(shí)現溫度的自動(dòng)測量
一般的傳感器都可以實(shí)現溫度的正常測量，但是不同精度的傳感器在測量數據上又存在著(zhù)明顯的差異，越是設計精密的傳感器在溫度的測量上就越精準，測量誤差就越小。
江蘇東佳電氣有限公司生產(chǎn)的傳感器主要通過(guò)Pt100的感溫特性來(lái)實(shí)現對既定溫度的測控，測量精準度較高。
應用時(shí)主要將感溫頭安置在被測量的特定環(huán)境中，通過(guò)傳感器的輸出端設置實(shí)現與儀表輸入端點(diǎn)的轉換與接收，在接收到溫度信息后，傳感器會(huì )輸出特定的電壓信號，起到傳感溫度的測量與掌控，測量效果經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗驗證比較精準。
傳感器中的感溫管不是普通塑料材質(zhì)的工業(yè)用管，而是一種經(jīng)過(guò)特殊性處理的高強度的特殊管材，導熱性更強，堅固性能更好。
此外，在設計上將感溫管的開(kāi)口端部分進(jìn)行有效的密封，防止信息的泄漏。
同時(shí)在信號傳輸導線(xiàn)上也進(jìn)行了精細的設計，不同于一般的傳輸導線(xiàn)，而是一種耐高溫多股銅芯的屏蔽電纜，再次保證了溫度信息傳輸的準確性。
2.2針對大中型電動(dòng)機實(shí)現轉速測量
傳感器除了進(jìn)行溫度的傳感測量外，還可以實(shí)現對大中型電機的轉速測量。
轉速測量在當今的大中型電動(dòng)機中十分具有實(shí)用性。
轉速測量的原理是將轉速變?yōu)楣馔�，再將光通量通過(guò)特定的光電元設備轉化為可變的電量，通過(guò)電量來(lái)進(jìn)行轉速的預測。
在進(jìn)行大中型機電的轉速測量時(shí)首先通過(guò)光電編碼器，編碼器隨著(zhù)轉軸不斷轉動(dòng)，每當光線(xiàn)通過(guò)編碼器的夾縫時(shí)就自動(dòng)反映給光電檢測器一個(gè)獨特的電脈沖，在轉軸的不斷轉動(dòng)中，光電元件就會(huì )輸出完整的電脈沖，脈沖與轉速成正比例關(guān)系，通過(guò)這種正比例關(guān)系獲得大中型機電的轉速范圍。
2.3自動(dòng)預報與報警裝置，使損失降低到最小
隨著(zhù)工業(yè)化的發(fā)展，安全生產(chǎn)成為第一要務(wù)，在傳感器的設計上安全性的考驗就更加嚴格，江蘇東佳電氣有限公司生產(chǎn)的傳感器就有效地加強了安全性設置。
可以實(shí)現自動(dòng)預報與報警，隨時(shí)發(fā)現機電設備使用過(guò)程中的潛在危險。
我們就以江蘇東佳電氣有限公司生產(chǎn)的傳感器在數控機床主軸軸承溫度的檢測為例加以具體說(shuō)明。
數控機床主軸運轉進(jìn)程中，因主軸光滑不足、潤滑油太粘稠以及主軸加工、安裝等因素，都會(huì )引起主軸軸承溫度升高。
而主軸軸承溫度過(guò)高，會(huì )引起材料膨脹，導致機械空隙變小，而呈現噪音和機械傷害。
溫度控制系統利用熱電阻進(jìn)行測量點(diǎn)的溫度測量，利用多通道數字儀表來(lái)顯示主軸軸承的溫度值。
特定的單片機會(huì )對這些數據進(jìn)行檢測，當發(fā)現提供的數據超出了正常的范圍，那么就會(huì )有報警器發(fā)出刺耳的報警聲，引起人們的關(guān)注。
通過(guò)報警設計，傳感器的安全性能得到了大大的提高，避免了一些意外事件的發(fā)生，這也正是東佳傳感器設計比較人性化的，也是至關(guān)重要的一點(diǎn)。
3.我國傳感器的發(fā)展方向
我國的傳感器研究開(kāi)始與上世紀的八十年代，相較于國外的傳感器研究，我國起步算是較晚的，但是在我國科研人員的不懈努力下，我國的傳感器研究與發(fā)展后來(lái)居上，性能越來(lái)越好，但是我們應該看到我國的傳感器水平與國外還是存在著(zhù)一定差距，這也為我國今后的傳感器發(fā)展指明了方向。
在今后的傳感器設計中我們要更加注重其在機電一體化系統中的應用，積極發(fā)展更加先進(jìn)的溫度計算傳感器，更新模擬與設計方法，采用微型機械設備等方面，使得傳感器功能更加完善。
我們在針對傳感器的改良升級方面可以在以下幾個(gè)方面進(jìn)行有益嘗試。
3.1大力開(kāi)發(fā)新型的傳感材料。
在傳感材料的研發(fā)上更加注重耐用性與敏感性，延長(cháng)壽命的同時(shí)提高傳感器在機電一體化系統中的敏感性。
3.2向更加精確的方向發(fā)展。
隨著(zhù)對誤差要求的嚴格，我們的傳感器將向著(zhù)更加精確測量的發(fā)展方向發(fā)展，只有那種精確度高而且靈敏性強的傳感器才能在機電一體化系統中發(fā)揮更加積極的作用。
3.3突出智能化
智能化是現在機器發(fā)展的必然趨勢，即使是傳感器也不例外，智能會(huì )水平的提高可以節約人力、物力，信號輸出更加清晰，更加快速，機器運作與使用也更加智能化與人性化。
4.結束語(yǔ)
機電一體化是未來(lái)機電發(fā)展的趨勢，傳感器的智能化與人性化是傳感器研究努力的方向，正是因為二者的有機結合才引發(fā)了一場(chǎng)前所未有的激烈變革。
在設計方式與設計理念上都是突破性的改進(jìn)，這正是人類(lèi)智慧與時(shí)代更迭的真實(shí)體現。
在今后的傳感器與機電一體化研究分析中，我們依然要推陳出新，大膽變革，爭取研究出更加先進(jìn)的機電一體化產(chǎn)品，在激烈的國際機電產(chǎn)業(yè)競爭中占據一席之地。
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