傳感器技術在機電一體化中的應用研究

朱生強

摘 要 在我國社會經濟和科學技術不斷發展進步的過程中，機電一體化技術逐漸開始被廣泛應用在人們的日常生產生活過程中，從而促使機器實現了更新換代。而傳感器作為機電一體化中的核心技術之一，也得到了廣泛應用。基于此，本文將主要闡述傳感器在機電一體化中的應用以及其在未來的發展前景。

關鍵詞 傳感器技術 機電一體化 應用 發展前景

中圖分類號：TP212.9文獻標識碼：A

1傳感器技術概述

傳感器，主要指的是可以通過既定信息把測量數據轉化成可用輸出信號的設備。從傳感器被研發出來開始，經常被用在機電一體化中，從而也就可以實現對機電一體化系統環境、施工對象以及運行狀態的精確測量，以此來確保機電一體化系統運行的穩定性與可靠性。近年來，在半導體技術與電子信息智能技術不斷發展的過程中，傳感器技術也面臨著新的發展機遇，其逐漸被用在信息采集、處理等各個方面。

2傳感器技術在機電一體化中的應用研究

2.1汽車自動控制系統中的傳感技術

在傳感器技術與其他新技術得到廣泛應用以后，現代工業迎來了新的發展時期。要實現汽車一體化，就應該使用自動化控制系統來代替傳統的機械化控制系統，這不但體現在汽車的發動機上，而且也體現在減少汽車耗油量、提高汽車性能、提升汽車行駛的安全性等多個方面。此外，在汽車所有的重點控制系統中，必須要使用曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器等多種類型的傳感器。

2.2機器人用傳感器

工業機器人可以實現精確操作的主要原因，是它可以通過各種類型的傳感器來對自身、操作對象、工作環境等進行有效感知。具體來說，主要體現為以下幾個方面：工業機器人對自身工作狀態的獲取主要是由內部的傳感器（位置、速度等）來實現;操作對象和工作環境的感知主要是由外部的傳感器來完成，這個整體的信息獲取過程是至關重要的，可以給機器人的有效控制提供更多準確的反饋信息。

2.3機械加工過程的傳感檢測技術

（1）切削過程以及機床運行過程中對于傳感技術的使用主要是為了可以進一步改善切削過程的生產率、制造成本等。具體來說，在切削過程中，傳感檢測的對象主要包括切削力以及它的變化情況、切削過程的震顫情況、切屑的實際狀態等多個方面，在這個過程中產生的傳感參數主要包括切削力、切削過程電機的功率等多個方面。而對于機床的運行來說，主要的傳感檢測對象包括軸承系統、溫度的監測和控制等多個方面，最終的傳感參數涉及機床的故障停機時間、加工件表面的粗糙程度、加工的精確度、加工過程中的功率高低等多個方面。

（2）相對于機床的過程監視技術來說，工件過程傳感的應用范圍更廣、應用時間也更早，它通常是將工件的加工質量作為主要的控制對象。從二十世紀八十年代開始，對于工件識別以及對工件安裝位置的監視也開始被關注與應用。具體來說，工件識別是判斷送入機床待加工的工件以及毛坯是否與相關的標準要求一致，而對于工件安裝位置的監視主要是為了觀察實際的安裝位置是否與相關的工藝規范符合。此外，也可以使用工件識別與工件安裝監視傳感那些等待加工的毛坯與工件的表面缺陷。而要想高效完成這一系列的識別和監視工序，就需要開發與使用更多類型的傳感器，例如：基于TV機器視覺傳感器、激光表面粗糙度傳感系統等。

3傳感器技術在未來的發展前景

3.1提高傳感器的探測敏感度

要想進一步提高傳感器的探測敏感度，不但需要努力創新相關的制造技術，也要按照目前的實際情況對傳感器的材質進行合理改進。所以，在后續的發展過程中，應該加大對微電子、生物化學等相關理論技術的應用力度，并在此基礎上研制出更多敏感度高的傳感器相關材料，從而也就能夠進一步提高傳感器探測的靈敏度。

3.2提高探測精確度

在未來的發展過程中，傳感器技術的探測精確度必須要實現進一步地提高。通過對傳感器工藝的有效提升，促使傳感器技術不斷朝著探測準確度更高、信息輸送能力更強的方向發展，從而也就可以促使以傳感器技術為核心技術的機電一體化系統生產質量與效率的有效提提高，然后也就能夠進一步提升機電一體化制造產品的可靠性與穩定性。

3.3數字化與智能化

在我國網絡技術與數字化進程不斷發展的過程中，傳統傳感器的單一信號傳輸模式已經很難和計算機進行協調發展。在這種情況下，在傳感器中必將大面積使用數字化信號來對信號進行傳送與控制，從而也就可以促使傳感器朝著更加智能化與數字化的方向發展。

3.4降低傳感器的工作功耗

在使用傳感器的過程中，必須要先接通電源才能完成對電量的供給與轉化，這也就導致傳感器不能在室外進行使用。所以，怎樣才能夠有效降低傳感器的工作能耗，促使蓄電池可以支持傳感器在不接通電源的情況下實現二十四小時不間斷應用，也必將成為傳感器未來發展過程中的重要研究方向之一。

4結束語

總而言之，作為機電一體化系統中的核心設備，傳感器技術的應用對于信號檢測、分析、處理以及傳送等方面都有著十分重要的意義。從目前來看，傳感器已經被大范圍應用在機械制造、汽車制造、智能機器人等各個行業中。而且，在后續的發展過程中，隨著傳感器技術各方面的不斷發展和完善，它必將被應用在更多復雜的工作環境中，從而不但可以促使我國機電一體化技術水平的不斷提高，也可以促使我國經濟社會的發展速度持續加快。

參考文獻

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