浅谈传感器技术在机电一体化系统中的应用

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1、浅谈传感器技术在机电一体化系统中的应用【摘要】在机电一体化系统中，传感器处系统之首，其作用相当于系统感受器官，能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验，是机电一体化系统迗到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。【关键词】传感器技术；机电一体化；应用1.传感器的研究现状与发展传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探

2、知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集一-传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。2.传感器在机电一体化系统中的应用2.1机器人用传感器工业机器人之所以能够准确操作，是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态，包括其自身状态信息的获取通过内部传感器（位置、位移、速度、加速度等）来完成，操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现，这个过程非常重要，足以为机器人控制提供反馈信息。2.2机械加工过程的传感检测技术（1）切削过程和机床运行过程的传感技术。切

3、削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率等。对于机床的运行来讲，主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等，其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。（2）工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的，多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来，工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工

4、件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。（3）刀具（砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度（按磨钝标准判定）或出现破损（破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称），使它们失去切（磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时，称为刀具/砂轮失效。工业统计证明，刀具失效是引起机床故障停机的首要因素，由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外，它还可能引发设备或人身安全事故，甚至是重大事故。2.3汽车自动控制系统

5、中的传感技术随着传感器技术和其它新技术的应用，现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件，这不仅体现在发动机上，为更全面地改善汽车性能，增加人性化服务功能，降低油耗，减少排气污染，提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性，先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中，必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。3.信息处理技术20世纪90年代末，随着微型技术的快速发展，微控制器的性能不断提高，促使微控制器技术获得广泛应用，并且以微控制

6、器技术为基础的分布式自动控制系统，在当时是计算机控制系统的发展趋势。微控制器技术系统具有很多优点，如：控制功能更明确，组成更简单，可靠性更高；运行速度快；开发、维护、扩充方便等。AFS-1000控制系统，经过10余年的运行，已接近衰落期，但电厂出于资金原因和其他因素的限制，并不能马上更换AFS-1000控制系统。因此，需开发此系统信息处理。AFS-1000信息处理系统的开发：（1）硬件的组成：利用RS232接口，建立控制系统与信息处理系统的数据通道。其由通信部分的AFS-1000控制系统通过RS232接口，把历史数据送到打印机。信息的处

7、理部分：带有PENTIUMIII中央处理器、20GB硬盘的PC机1部；EPSONLQ-1900打印机1部。（2）软件部分：系统软件：Windows98操作系统、VisualFoxPro6.0数据库语言系统和ASMforWin汇编语言软件等。1）信息处理软件：信息处理软件具有自动纠错、自动翻译英文信息、智能打印、历史信息数据库管理4大功能。2）信息接收软件：其是汇编语言编写的程序。运行SETLOG.COM时，接收程序常存在于内存中。当系统产生了中断，程序会根据中断的类型，查找中断向量表，确定要执行哪一模块。3）自动翻译英文信息模块：自动纠

8、错模块会产生TEMP0.TXT文件，将它输入到数据库AFS.DBF中。自动翻译英文信息根据AFS.DBF记录，会在字典库查找与之对应的中文信息，最后把中英文信息写入AFA.DBF中。（3）智能打印模块：当出