傳感器技術在機械電子行業的應用

周博 李寒 王偉

摘 要：現階段，傳感器技術在社會各個領域都有著普遍的應用。它在機械電子行業中的應用，可以有效地提高機械電子產品的生產效率和生產質量。本文首先對傳感器進行了簡要的概述，之后詳細的分析了當前傳感器技術在機械電子行業中的具體應用，最后依據其應用現狀，對傳感器技術在機械電子行業中應用的發展趨勢進行展望，期望能為日后研究傳感器技術在機械電子行業中的應用提供幫助。

關鍵詞：傳感器技術；機械電子；應用；發展趨勢；

引言

隨著現代信息技術的發展，社會各個領域對于機械電子產品質量的要求都越來越高。而傳感器技術作為電子技術的重要組成部分，其在機械電子行業工業生產各個環節中的應用，在很大程度上滿足了不同領域的工業生產需求，已成為當前機械電子領域研究的熱點。故而，對傳感器技術在機械電子行業中的應用進行研究，對推動機械電子行業未來的發展具有非常積極的意義。

一、傳感器

傳感器是一種能將所感知的信息轉化為具有一定規律輸出信號的檢測裝置。傳感器的應用需要先通過信息感知技術對周邊環境進行檢測，之后將獲取的數據信息經設定好的程序轉變為可輸出的數字信號，并將數字信號傳輸到接收裝置中，才能實現信息的傳輸。目前，傳感器技術在工業、醫療、軍事、航空航天、家居等各個領域中都有著廣泛的應用，已成為現代信息技術發展的基礎性技術之一。

近年來，隨著傳感器技術在社會各個領域中的廣泛應用，傳感器的種類也逐漸增多，應用較多的有化學傳感器、流體傳感器、氣敏傳感器、光敏傳感器等，這些傳感器功能不一，能通過感知物質濃度、氣味、光信號等變化，將其轉變為數字信號輸出。傳感器技術在機械電子行業中的應用，有效的保障了機械產品的生產制造的效率和質量，進一步推動了機械電子行業中機械產品制造的精度。

二、傳感器技術在機械電子行業中的應用

（一）傳感器技術在機械加工中的應用

機械電子行業中，機械電子產品的加工制造過程對于設備、生產環境等方面都有著較高的要求。如果在機械電子行業中應用傳感器技術，一來可以對機械電子產品的生產加工操作，如坯件在機械設備中的夾持角度等進行檢測，能及時調整不規范的操作，最大程度地保障機械產品的質量。二來，在機械產品的生產制造中，周邊生產環境的變化對產品的整體質量也會有所影響。傳感器可以對機械生產的環境溫度、儀器設備潤滑度等進行實時探測，來保證機械產品的最佳生產環境。第三，在機械產品加工完成后，需要對產品的質量進行評估。應用傳感器技術能快速測定機械產品的各項參數，從而有效地提高產品的評估效率。

（二）傳感器技術在汽車行業中的應用

在現階段的汽車行業中，汽車的機電一體化系統已經開始逐漸取代原有的機械系統，這也就使得目前傳感器技術在汽車行業中的應用變得非常廣泛。如在汽車生產制造中，電子控制系統、導航系統、發動機控制系統中都已經應用了傳感器技術，這種技術的應用不僅有效地完善了汽車的各項功能，也提高了汽車的穩定性。特別是在汽車的自動控制系統中，應用傳感器技術，如曲軸傳感器、氣敏傳感器、壓力傳感器等，能收集行進過程中汽車運行的各種參數數據，然后以此為依據，判斷汽車的運行狀況，檢測汽車的運行故障。這不僅能有效地降低汽車的油耗，還能減少其排氣對環境的污染，提升汽車的舒適度。

傳感器技術還能應用于汽車的安全管理系統中，如在汽車的安全氣囊中應用壓力傳感器，能在汽車發生撞擊時極快地檢測到汽車壓力的變化，從而及時開啟安全氣囊來保證駕駛人員的安全。而且，應用壓力傳感器來感知汽車是否受到撞擊，能極大地降低誤差率。另外，在目前無人駕駛汽車的開發中，應用不同功能的傳感器能監測到外界環境的變化，這有助于實現汽車領域的全自動化。

（三）傳感器技術在智能機器人中的應用

隨著智能技術的發展，當前智能機器人在工業機械生產中已經有所應用。在智能機器人中應用傳感器技術，能獲取機器人運行的相關數據，這方便了工作人員對智能機器人運行狀態的檢測以及對機器人故障檢修及功能的優化。

當前，智能機器人中所應用的傳感器主要有內部傳感器、外部傳感器兩種，其中智能機器人中外部傳感器的應用能快速收集到外界信息，并對智能機器人的工作環境進行有效識別，這能保證機器人對外界的信息能做出快速反應。而智能機器人中應用內部傳感器，不僅可以實現對智能機器人內部運行狀態的實時監管，還能將智能機器人內部的信息傳遞到外部傳感器中，來保證智能機器人及時根據外界環境的變化進行合適的作業。總體來說，智能機器人中傳感器的應用，優化了機器人的各項功能，提高了智能機器人的工作效率。

三、傳感器技術在機械電子行業應用中的發展趨勢

現階段，傳感器技術在機械電子行業中的應用已經有效促進了機械電子行業的發展。而我國傳感器技術的發展起源于20世紀80年代，與國外其他國家相比來說較晚，這也就使得我國傳感器技術的發展水平與國際頂尖水平相比還存在著一定的差距。近幾年，諸多新型材料和技術的出現，并實現了與傳感器技術的結合應用。基于當前技術的發展現狀，傳感器技術在機械電子行業中的應用發展具有以下趨勢：

高精度。傳感器的靈敏性、精確性一直是其應用的基本要求。近年來，在傳感器的生產制造中，微電子、信息技術、光電子等各種技術都有所滲透應用，相信這些技術的結合應用，能在將來制造出精度更高的新型傳感器。

高可靠性。在傳感器的應用中，周邊環境如溫度對傳感器性能的影響很大。目前，一般傳感器工作的溫度范圍是-20℃-70℃，但在軍事、航天等特殊的工作環境中，其溫度范圍更加的廣泛，大部分的傳感器都還無法達到標準。故而，高可靠性傳感器的研制是其未來的發展方向之一。

微能耗。傳感器在應用過程中需要消耗一定的能源。而隨著可持續發展戰略的實施，人們越來越重視環境友好型社會的建設，這也就使得低能耗傳感器將是傳感器未來的發展方向之一。

智能化。最初，傳感器在感知到外界信息之后，會將其轉化成可輸出的模擬信號。隨著信息技術的發展，當前傳感器輸出的是經微電腦處理后的數字信號。而相信隨著信息智能技術的進一步發展，傳感器會朝著更智能的方向發展。

四、結語

綜上所述，現階段傳感器技術在機械電子行業中機械加工、汽車行業、智能機器人等方面的應用，有效地提升了工業生產的精細度。但目前由于我國傳感器技術水平的限制，傳感器技術在應用中還存在著一定的問題。但相信隨著傳感器技術高精度、高可靠性、低能耗、智能化的發展及其在機械電子行業中的應用，傳感器技術會更好地促進機械電子行業的穩定發展。

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