传感器技术在机械电子中的应用探析

徐尧

摘要：21世纪，我国经济不断快速发展，社会不断进步，机械电子工程综合了机械设备以及电子技术等学科的内容，其发展直接关系到包括生产行业、交通运输、医疗器械以及日常生活的方方面面。随着工业信息化的发展，传感器技术赋予了将机械电子工程应用于更多行业的可行性，借助各种传感器技术可以实现将各种微小信号转变成电信号的功能，将一些不可见的信息进行可视化的表达，各种传感器技术凭借其高灵敏性以及高可靠性的特点，在精确加工与控制领域中发挥着不可替代的作用。由于传感器原理十分多样化，因此只有把握好传感器的原理才能够在特定的工作场景进行正确的设备选型，同时不断发展传感器技术，进一步拓展传感器技术在机械电子领域的应用和发展空间。

关键词：传感器技术；机械电子；应用

引言

在我国工业生产制造中，机械电子占据着重要的地位，通过传感器技术的应用，可以丰富机械电子设备的诸多性能，使其朝着自动化、智能化、模块化以及网络化方向进一步发展，有效提升了企业的生产制造水平，可以使生产的产品具有核心竞争力，为企业带来良好的经济效益。文章针对机械电子行业的发展现状进行了分析，并且，分析了传感器技术在机械电子中的应用价值，对传感器技术的具体应用进行了论述。

1传感器的种类

人们习惯地将传感器比作人的五感，表明了传感器功能的强大。传感器可以实现五大领域的信号检测工作，在机械自动化领域，借助传感器可以对位移、速度、加速度、扭矩、振动、作用力进行检测；在电磁学领域，可以对电流、电阻、电容、电压、电感等进行检测；在生物化学领域，可以对成分、浓度等进行检测；在工业过程控制领域，可以对流量、压力、湿度等进行检测；在辐射测量时，可以检测无限电磁波、射线以及微波。可以见得传感器技术具有十分广阔的应用空间和应用前景。根据传感器转换原理、检测对象、输出信号的性质、功能、结构以及使用方式的不同，可以对传感器技术进行各种不同的分类。在工程实际中，可以从能量的角度出发，对传感器进行分类，区分传感器是能量控制型还是能量转化型等，需要注意到，由于一些传感器的原理尚在探索阶段，因此无法对其进行定义。由于传感器种类巨多，因此如何对传感器进行科学统一的分类，是传感器领域的一个重要课题，对于传感器技术的选择工作有不可替代的作用。

2传感器技术在机械电子行业中的应用

2.1在机电设备自动控制系统中的应用

在汽车领域中传感器技术得到了广泛应用，但是由于传统机械零部件存在一定的限制，还未能够对汽车发动机的相关功能进行全面优化，其使用功能还需要进一步完善，所以对传感器技术进行研究和应用的时候，需要加大自动化汽车控制系统的建设力度，采用人性化设计理念，尽可能丰富汽车发动机的功能，使其使用功能能够满足用户的需求，为汽车用户提供优质服务。不仅如此，企业还应该采取有效的措施降低汽车运行中的能源消耗，减少汽车尾气的污染物排放量，为汽车的绿色行驶提供全面保障。作为相关技术人员，还需要合理应用冷却水温传感器、曲轴位置传感器以及吸气传感器等将相关设施应用于汽车自动控制系统中，可以让驾驶人员及时获取相关的汽车运行数据，进而做出有效判断，提升汽车的安全运行效果，也为驾驶人员的人身安全带来可靠保障。例如：现阶段，汽车发动机控制系统、导航系统以及车身控制系统等多个系统都用到了传感器技术，一般包括温度传感器、压力传感器、位置以及转速传感器、流量传感器等。这些传感器能够实时有效地对汽车中的各个工作单元的实际运行状况开展监控工作，同时将采集到的一系列数据信息快速反馈到汽车总控制单元，再借助对反馈信息的综合分析处理，快速对每一个工作单元的实际运行状态做出适当合理的调整，从而保证汽车可以发挥最大性能，并且降低能源消耗和安全事故发生的概率，使得汽车拥有更好的安全性和可靠性。以汽车空调系统为例，当驾驶人员启动汽车空调系统时，安装在驾驶室中的一系列传感器元件能够快速获取温度信息，同时将这些温度信息有效反馈给汽车空调控制单元对所有温度信息进行综合对比分析工作。

2.2在网络化发展中传感器技术应用

在机械电子行业的网络化发展中，传感器技术具有重要的应用价值，在传感器设备中，通过传感器技术的应用，可以将网络接口进行集成，其主要形式表现为物联网设备。对相关信息数据进行传输的时候借助于蓝牙、WiFi以及5G网络等等，能够将传感器与互联网进行有效连接，为远程监控提供有效的接口，经过这样的方式，有效打破了空间的限制，还可以为监控人员以及相关操作人员带来诸多便利。对机械设备进行控制的时候，借助于与该项技术能够实现远距离控制，不仅如此，在传感器以及网络之间也搭建了有效桥梁，相关数据能够得到共享，各项工作也能够协调开展，也就是说，在传感器的应用下，其接口可以满足机电设备的网络化发展需求，提升了机械设备的管理控制水平。

2.3在数控机床中的运用

数控机床属于相对较为典型的一种机械电子产品。这种机电设备的出现，显著提高了机械加工效率和加工质量。由于数控机床自身的运行主要是依照已经提前编写好的工艺程序开展相关操作，因此其加工效率和加工精度非常高。借助人为设定相应的工艺参数，可以快速有效地改变相应加工工件的具体工艺程序，对于批量化生产来讲具有极为重要的意义。数控机床为自动化生产，加工过程一般不会涉及人为控制，所以能够显著降低生产误差。但是，在实际运行过程中，数控机床会因为模具和工件之间的互相作用而逐渐产生位移和热量，有可能对加工精度和机床自身的安全性造成影响。因此，必须有效监测机床实际加工过程，以保证加工精度，同时避免安全事故的发生。合理运用传感器可以有效解决这一难题。相应的传感器装置能够依照编写好的程序开展信息点的采集工作，然后将自身采集的一系列数据信息快速传输到相应的控制系统。控制系统能够对数据信息开展分析处理工作，以便能够及时调整模具和工件的实际运行轨迹，最大限度降低因产生的位移而造成的加工误差。此外，传感器可以实时有效地监测数控机床的整个加工过程，一旦发现模具和工件之间的热量上升到设定的极限值，便能够及时发出警报，从而避免由于高温而引发的变形、模具损坏等问题，显著提高了数控机床实际运行的可靠性和安全性。

结束语

传感器越来越多的应用于机械电子领域并成为一种发展趋势，为了不断推进我国工业朝着更加智能化、自动化、高效化的方向复杂，就应当不断丰富各种传感器技术，加大各种传感器在机械电子上应用的投入，保证机械电子能够朝着数字化、模块化和智能化的方向不断发展，实现可持续的发展要求。另外，应当不断加大在物联网建设方面的投入，利用好各种传感器技术，对机电设备的运行状态数据进行好采集处理，实现更好的设备信息交互与设备运行管理，构建起万物互联的新型智能工厂，不断提高现代工厂的生产效率、生产水平，创造更高的经济效益，从而为我国经济社会的发展提供源源不断的活力。

参考文献

[1]董倩男.传感器技术在机电自动化控制中的应用[J].数码设计，2021（4）：58-59.

[2]秦秀常.电子信息在机械系统中的应用研究：评《微机械电子系统及其应用》[J].铸造，2021（1）：135.

[3]谢禄桥，张轶炳.某机械能守恒定律装置的原理误区[J].教育与装备研究，2021（9）：75-77.