传感器在机电一体化系统中的应用

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传感器在机电一体化系统中的应用

摘要：传感器技术性水平直接决定着整个电机的自动化程度和信息系统整体反应水平。

电机的自动化水平越高，对传感器的依赖性就越大，对传感器的要求就越高。

传感器的精确度与敏锐度都是检验传感器水平的重要方面，在传感器中的地位也是关键性的。

本文主要针对传感器在机电一体化系统中的各种应用来探讨未来传感器的发展趋势，为传感器的升级与改造提供有效的借鉴。

【关键词】传感器机电一体化系统应用

机电一体化的发展对传感器的要求越来越高，传感器就是机电一体化系统的感受器官，面对复杂、严酷的环境考验，它能保持自身的灵敏度与精确性，及时、准确、真实地反映机电信息并报警呼救。

一个完整的机电一体化系统离不开完善的传感器，否则将无法实现信息的有效性传输，决策功能的有效控制，自动检测功能等，整个机电一体化系统将陷入瘫痪境地。

1.传感器的现状分析

传感器，就是能够在任何恶劣环境下都能感受到规定的信息测量数据，并且以特定形式传输出去的机器或设备。

在检测机电一体化与实现机电系统一体化方面发挥着重要的作用。

传感器是机电一体化中最核心与关键的部位。

随着人类对未知领域探索的深入，电子信息的种类也不段更新演变，传感技术也逐渐走向成熟。

上世纪八十年代，是传感器最兴盛的时期，全国掀起了一股传感器热的浪潮，国家十分重视传感器的研发与应用，传感器的升级换代日新月异，性能得到了前所未有的改善与提高。

在传感器不断发展的过程中，传感器制造业也作为一种新兴的行业应运而生。

2.目前传感器的主要作用分析

传感器在机电一体化中的作用是十分巨大的。

机电一体化系统如果没有了传感器的支撑，那么系统就失去了生命的活力，陷入瘫痪的境地。

传感器的具体作用有哪些，我们针对目前市面上存在的也是备受欢迎的最新传感器品种――江苏东佳电气有限公司生产的传感器为例进行具体阐释。

2.1精密设计，实现温度的自动测量

一般的传感器都可以实现温度的正常测量，但是不同精度的传感器在测量数据上又存在着明显的差异，越是设计精密的传感器在温度的测量上就越精准，测量误差就越小。

江苏东佳电气有限公司生产的传感器主要通过Pt100的感温特性来实现对既定温度的测控，测量精准度较高。

应用时主要将感温头安置在被测量的特定环境中，通过传感器的输出端设置实现与仪表输入端点的转换与接收，在接收到温度信息后，传感器会输出特定的电压信号，起到传感温度的测量与掌控，测量效果经过多次实验验证比较精准。

传感器中的感温管不是普通塑料材质的工业用管，而是一种经过特殊性处理的高强度的特殊管材，导热性更强，坚固性能更好。

此外，在设计上将感温管的开口端部分进行有效的密封，防止信息的泄漏。

同时在信号传输导线上也进行了精细的设计，不同于一般的传输导线，而是一种耐高温多股铜芯的屏蔽电缆，再次保证了温度信息传输的准确性。

2.2针对大中型电动机实现转速测量

传感器除了进行温度的传感测量外，还可以实现对大中型电机的转速测量。

转速测量在当今的大中型电动机中十分具有实用性。

转速测量的原理是将转速变为光通量，再将光通量通过特定的光电元设备转化为可变的电量，通过电量来进行转速的预测。

在进行大中型机电的转速测量时首先通过光电编码器，编码器随着转轴不断转动，每当光线通过编码器的夹缝时就自动反映给光电检测器一个独特的电脉冲，在转轴的不断转动中，光电元件就会输出完整的电脉冲，脉冲与转速成正比例关系，通过这种正比例关系获得大中型机电的转速范围。

2.3自动预报与报警装置，使损失降低到最小

随着工业化的发展，安全生产成为第一要务，在传感器的设计上安全性的考验就更加严格，江苏东佳电气有限公司生产的传感器就有效地加强了安全性设置。

可以实现自动预报与报警，随时发现机电设备使用过程中的潜在危险。

我们就以江苏东佳电气有限公司生产的传感器在数控机床主轴轴承温度的检测为例加以具体说明。

数控机床主轴运转进程中，因主轴光滑不足、润滑油太粘稠以及主轴加工、安装等因素，都会引起主轴轴承温度升高。

而主轴轴承温度过高，会引起材料膨胀，导致机械空隙变小，而呈现噪音和机械伤害。

温度控制系统利用热电阻进行测量点的温度测量，利用多通道数字仪表来显示主轴轴承的温度值。

特定的单片机会对这些数据进行检测，当发现提供的数据超出了正常的范围，那么就会有报警器发出刺耳的报警声，引起人们的关注。

通过报警设计，传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发生，这也正是东佳传感器设计比较人性化的，也是至关重要的一点。

3.我国传感器的发展方向

我国的传感器研究开始与上世纪的八十年代，相较于国外的传感器研究，我国起步算是较晚的，但是在我国科研人员的不懈努力下，我国的传感器研究与发展后来居上，性能越来越好，但是我们应该看到我国的传感器水平与国外还是存在着一定差距，这也为我国今后的传感器发展指明了方向。

在今后的传感器设计中我们要更加注重其在机电一体化系统中的应用，积极发展更加先进的温度计算传感器，更新模拟与设计方法，采用微型机械设备等方面，使得传感器功能更加完善。

我们在针对传感器的改良升级方面可以在以下几个方面进行有益尝试。

3.1大力开发新型的传感材料。

在传感材料的研发上更加注重耐用性与敏感性，延长寿命的同时提高传感器在机电一体化系统中的敏感性。

3.2向更加精确的方向发展。

随着对误差要求的严格，我们的传感器将向着更加精确测量的发展方向发展，只有那种精确度高而且灵敏性强的传感器才能在机电一体化系统中发挥更加积极的作用。

3.3突出智能化

智能化是现在机器发展的必然趋势，即使是传感器也不例外，智能会水平的提高可以节约人力、物力，信号输出更加清晰，更加快速，机器运作与使用也更加智能化与人性化。

4.结束语

机电一体化是未来机电发展的趋势，传感器的智能化与人性化是传感器研究努力的方向，正是因为二者的有机结合才引发了一场前所未有的激烈变革。

在设计方式与设计理念上都是突破性的改进，这正是人类智慧与时代更迭的真实体现。

在今后的传感器与机电一体化研究分析中，我们依然要推陈出新，大胆变革，争取研究出更加先进的机电一体化产品，在激烈的国际机电产业竞争中占据一席之地。

参考文献：

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[2] 林云峰. 论检测传感技术在机电一体化中现状.应用及其发展[J]. 制造业自动化. 2011(03).

[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2011(06).