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：傳感器技術性水平直接決定著整個電機的自動化程度和信息系統整體反應水平。
電機的自動化水平越高，對傳感器的依賴性就越大，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探討未來傳感器的發展趨勢，為傳感器的升級與改造提供有效的借鑒。
【關鍵詞】傳感器 機電一體化 系統應用
機電一體化的發展對傳感器的要求越來越高，傳感器就是機電一體化系統的“感受器官”，面對復雜、嚴酷的環境考驗，它能保持自身的靈敏度與精確性，及時、準確、真實地反映機電信息并報警呼救。
一個完整的機電一體化系統離不開完善的傳感器，否則將無法實現信息的有效性傳輸，決策功能的有效控制，自動檢測功能等，整個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現機電系統一體化方面發揮著重要的作用。
傳感器是機電一體化中最核心與關鍵的部位。
隨著人類對未知領域探索的深入，電子信息的種類也不段更新演變，傳感技術也逐漸走向成熟。
上世紀八十年代，是傳感器最興盛的時期，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。
在傳感器不斷發展的過程中，傳感器制造業也作為一種新興的行業應運而生。
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的傳感器為例進行具體闡釋。
2.1精密設計，實現溫度的自動測量
一般的傳感器都可以實現溫度的正常測量，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的傳感器主要通過Pt100的感溫特性來實現對既定溫度的測控，測量精準度較高。
應用時主要將感溫頭安置在被測量的特定環境中，通過傳感器的輸出端設置實現與儀表輸入端點的轉換與接收，在接收到溫度信息后，傳感器會輸出特定的電壓信號，起到傳感溫度的測量與掌控，測量效果經過多次實驗驗證比較精準。
傳感器中的感溫管不是普通塑料材質的工業用管，而是一種經過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口端部分進行有效的密封，防止信息的泄漏。
同時在信號傳輸導線上也進行了精細的設計，不同于一般的傳輸導線，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針對大中型電動機實現轉速測量
傳感器除了進行溫度的傳感測量外，還可以實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機中十分具有實用性。
轉速測量的原理是將轉速變為光通量，再將光通量通過特定的光電元設備轉化為可變的電量，通過電量來進行轉速的預測。
在進行大中型機電的轉速測量時首先通過光電編碼器，編碼器隨著轉軸不斷轉動，每當光線通過編碼器的夾縫時就自動反映給光電檢測器一個獨特的電脈沖，在轉軸的不斷轉動中，光電元件就會輸出完整的電脈沖，脈沖與轉速成正比例關系，通過這種正比例關系獲得大中型機電的轉速范圍。
2.3自動預報與報警裝置，使損失降低到最小
隨著工業化的發展，安全生產成為第一要務，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的傳感器就有效地加強了安全性設置。
可以實現自動預報與報警，隨時發現機電設備使用過程中的潛在危險。
我們就以江蘇東佳電氣有限公司生產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明。
數控機床主軸運轉進程中，因主軸光滑不足、潤滑油太粘稠以及主軸加工、安裝等因素，都會引起主軸軸承溫度升高。
而主軸軸承溫度過高，會引起材料膨脹，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行測量點的溫度測量，利用多通道數字儀表來顯示主軸軸承的溫度值。
特定的單片機會對這些數據進行檢測，當發現提供的數據超出了正常的范圍，那么就會有報警器發出刺耳的報警聲，引起人們的關注。
通過報警設計，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生，這也正是東佳傳感器設計比較人性化的，也是至關重要的一點。
3.我國傳感器的發展方向
我國的傳感器研究開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展后來居上，性能越來越好，但是我們應該看到我國的傳感器水平與國外還是存在著一定差距，這也為我國今后的傳感器發展指明了方向。
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，積極發展更加先進的溫度計算傳感器，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方面進行有益嘗試。
3.1大力開發新型的傳感材料。
在傳感材料的研發上更加注重耐用性與敏感性，延長壽命的同時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展。
隨著對誤差要求的嚴格，我們的傳感器將向著更加精確測量的發展方向發展，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揮更加積極的作用。
3.3突出智能化
智能化是現在機器發展的必然趨勢，即使是傳感器也不例外，智能會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
機電一體化是未來機電發展的趨勢，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了一場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，這正是人類智慧與時代更迭的真實體現。
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的機電一體化產品，在激烈的國際機電產業競爭中占據一席之地。
參考文獻：
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