檢測傳感技術在機電一體化中的現狀、應用及其發展

湖南長沙職業技術學院 何繼賢

前言

檢測傳感技術在機電一體化的應用中能夠準確獲取各種數據信息，且其價格較為低廉。但在傳感技術的實際應用中，其發展狀況尚無法滿足整個機電系統的要求，不少機電系統在運行時無法獲取到極佳的效果。檢測傳感技術一直以來都是機電系統中的關鍵所在。

1 檢測傳感技術的發展現狀

通常人們對于客觀世界的認識了解及改造都是將檢測作為基礎前提。隨著人們探索世界腳步的加快，電子信息數據的種類繁多，信息間的傳輸交流速度逐漸加快，人們對于信息數據的處理能力也在增強。檢測傳感技術是現代信息技術之首，在各個領域均得到了較為良好的應用發展，對整個社會經濟發展起到了重要的促進作用。

檢測傳感技術在其發展中引發了一場傳感器之間的技術革命，從20世紀80年代開始，在全世界范圍內出現了一股傳感器熱潮。無論是發展中國家還是發達國家，均將傳感技術作為新興技術競爭的一部分，對檢測傳感技術的相關問題研究極為重視。對檢測傳感技術的研究已被納入現代科技研究領域中，傳感器的生產發展已成為現代新興行業的一種。

2 傳感器在機電一體化中的應用

2.1 傳感技術在機器人中的應用

在現代社會建設發展的各個領域，機器人得到了較為廣泛的應用[1]。機器人在其應用中之所以能夠對指令完全服從并準確完成任務主要就是其系統中的傳感器發揮了作用。特別是工業機器人，之所以能在其運行工作中準確地進行操作主要是因為能夠通過系統傳感器對自身及操作對象、環境等多方面的狀況信息進行準確感知，從而達到科學感知周邊狀態及外部環境的目的。這一整個感知的過程在機器人內部系統中所占據的地位極為關鍵，能夠為機器人的順利運行提供大量必要的信息。

2.2 傳感技術在汽車自控系統中的應用

當今社會的逐步前進發展使得汽車工業也得到了較為優良的發展。檢測傳感技術的廣泛應用為汽車發動機的運行提供了極大的幫助，更為全面科學地對汽車的整體性能進行了改進與完善。與此同時還增添了人性化的服務，將汽車運行中的能耗進一步降低，減少其對環境所造成的污染，提升汽車行駛的安全可靠性。在汽車全身部件中，檢測傳感技術均得到了應用。在汽車的一些重點控制系統中，曲軸位置傳感器、壓力傳感器、吸氣傳感器等設備均得到了應用。

2.3 傳感技術在機械加工中的應用

2.3.1 刀具檢測傳感

在對一些重要材料進行切除時，需經過切削、磨削等程序。當刀具的磨損度達到一定限度時將會出現局部破損的情況，并會對其磨削功能的充分發揮帶來一定的不利影響，或是無法對加工的精準度進行確保。人們通常將這種情況稱作刀具失效。通過對大量信息數據的統計分析發現，引發機床事故停機的一大原因便是刀具的失效。另外，刀具的失效還會引起設備及人身安全事故。所以，在制造領域發展中，對于刀具失效問題的監測研究一直都是關注的重點。經過20多年對于刀具破損、磨損監視問題的研究已獲得了較大的進展。刀具磨損傳感方法主要有如接觸、放射法的直接型方法；也有如切削力、扭矩法的間接型方法以及如多傳感器組合的多感知融合法。刀具破損的傳感方法也分為直接與間接兩種，極具代表性的方法分別是光學圖像法及超聲波檢測。

2.3.2 工件過程傳感

工件過程監測問題是研究最早的一個問題，其研究目標是對工件的加工質量實行科學有效控制。在20世紀80年代，對于工件識別機安裝位置的監視工作也完全被擺在人們面前。簡單來說，工序識別主要是指對工件加工工序的必要性進行分辨；而工件識別則是指對一些正送入機床中等待加工工件的加工必要性進行分辨，同時還需對工件加工后的安裝位置進行科學分辨，監測其安裝位置是否符合工藝要求。

3 檢測傳感技術發展趨勢

第一，加快對新型敏感材料的研發速度。微電子、生物化學、信息處理等多種學科的迅速發展使得現代社會中的一些新興技術彼此之間相互作用影響，新一代的以新型的敏感材料為基礎的傳感檢測器有望研發出來。

第二，進一步幫助發展一些集成化、多維化、高性能、量程范圍廣的檢測裝置[2]。半導體材料的研究進展較為良好，各種新工藝技能開始得到了較為迅速的發展，一些極具現代化技術特點的半導體傳感器得以研發。在檢測傳感器的制造中，光刻、擴散等集成電路工藝得到了較為廣泛的應用，進一步促使檢測系統呈現出一種小型化、多維化的局面。

4 結語

在機電一體化系統中，無論是刀具磨損、工件制造還是在機器人的運行中，檢測傳感技術的應用極為關鍵。檢測傳感技術的逐步發展是對整個社會的前進發展需求進行充分地滿足，其近些年來研究所取得的進展令人可喜，在今后的發展中勢必會取得更為優異的成績。運用全面的觀點對檢測傳感技術進行分析探究，能夠幫助促進機電一體化系統的良好發展，推動整個社會的進一步發展。

[1]卞海玲.淺析機電一體化中的檢測傳感技術[J].裝備制造技術,2010(04):125-126.

[2]趙一心.論檢測傳感技術在機電一體化中現狀、應用及其發展[J].制造業自動化,2010(11):186-188.