傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用分析

鐘兢

（重慶美高科技有限公司，重慶 400041）

得到優(yōu)化同時節(jié)約生產的成本，就需要在切削的過程中運用傳感器技術?？v觀當下我國的一些機械加工中的切削過程，我們可以看出，傳感檢測技術主要針對于機械設備的切削力進行控制，同時還能夠控制機械設備的一些相應變化情況。對于在切削過程中的一些相關的參數，傳感檢測技術能夠對其進行分析，并且對設備運行情況進行了解，保證切削過程的順利進行。同時對于機床運行來說，傳感檢測技術能夠結合相應的參數等信息，控制機床的溫度檢測、驅動系統(tǒng)和安全性，進而保證機床的功率和精度等。

傳感器的工件的監(jiān)視過程的研究是最早的，同時也是研究最多的，相對于此，機床和刀具過程的監(jiān)視技術就的研究時間就沒有那么長了。在工件監(jiān)視中，人們多以實現工件的加工質量控制為目標。人們對于工件的安裝和識別的要求也不斷提高。總體來說，作為一種用來分辨所執(zhí)行的加工工序是否符合零件加工的要求的一種工序，工序識別在機械加工中起著重要作用。對于工件的識別來說，工件識別需要分辨那些被送進機床的毛胚或者工件是否符合相應的加工要求，與此同時還需要分辨工件安裝的位置是否符合相關的規(guī)程要求。同時，對于工件表面的缺陷或者是一些代加工的毛坯來說，利用工件安裝鑒定和弓箭是被能夠對其進行相應的識別，來保證加工工件的完整。這些監(jiān)視和識別被完成后，相關工作人員基于此可以開發(fā)許多傳感器，比如，激光表面粗糙度傳感系統(tǒng)、TV 或CCD 的機器視覺傳感器等。

在機械加工的材料切除過程中，切削和磨削都是非常重要的。而切削和磨削所用到的工具是刀具和砂輪，但是當這些刀具和砂輪在使用中受到磨損是不可避免的，在這些刀具和砂輪出現破損或者磨損到一定程度時，就會失去切削能力和磨削能力。如果刀具失效，就有可能導致及機床故障停機，還有可能引發(fā)一些安全事故，進而危及人們的生命安全。而利用傳感器系統(tǒng)對刀具或者砂輪進行檢測傳感，能夠在很大程度上對刀具和砂輪的磨損情況進行監(jiān)督，進而保證機械加工的順利進行，還能夠為技術施工人員的生命安全提供保障。

1 傳感器技術的現狀發(fā)展分析

傳感器作為一種感受裝置，能夠感受一定范圍內的輸出信號。這些信號是通過一定的規(guī)律轉換而成的，能夠應用于輸出信號的裝置或者器件。傳感器作為以一種被用來檢測機電一體化機器自身的同所處環(huán)境和操作對象狀態(tài)的一種裝置，能夠為機電一體化系統(tǒng)的正常運作提供，保證，并且提供一些機器運作所必須的信息。在科技發(fā)展的發(fā)背景之下，傳感器技術受到了廣泛的應用，這種應用在20 世紀80 年代就已經很流行了，各個國家都非常注重傳感器的研究和開發(fā)。當下，傳感器技術在現代科技的領域已經成為了重要的新興行業(yè)，許多相關的技術研究人員都在不斷地開發(fā)傳感器的更多的功能。同時，我國傳感器相關技術的發(fā)展和應用起步較晚，在實際的研究和使用的過程中仍然存在著一些困難。因此，為了能夠使傳感器技術得到更好的應用，為了提高傳感器技術的精確度，相關技術研究人員還應當不斷地對傳感器進行完善和開發(fā)。

2 傳感器技術在機電一體化中的應用分析

2.1 在機械加工的過程中，傳感器技術的應用

在進行機械加工的過程中，為了保證加工的效率，技術人員需要檢測很多地方。為了能夠以使得切削過程的生產率

2.2 在實際生產過程中，傳感器技術的研究和應用重點

傳感器的種類非常多，不同種類的傳感器的原理不同，功能也不同。電阻應變式傳感器在當下廣泛的被應用于一些測力裝置，比如電子秤。這種傳感器的精度和范圍度需要根據實際的應用情況來選擇，并不是越精確越好，精確高的需要的成本也很高，所以在選擇時應當選擇適合的的精度即可。不過無論在什么場合，我們選擇的傳感器都應當是數據可靠且性能穩(wěn)定的。所以，對于傳感器來說，在對其進行研究的適合應當注重傳感器的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3 在汽車的自動控制系統(tǒng)中，傳感器技術的應用

我國的汽車工業(yè)隨著傳感器技術的不斷應用進入了一個全新的時期。作為汽車控制系統(tǒng)的信息源，汽車傳感器不僅是汽車的電子控制系統(tǒng)的重要部件，還是汽車電子技術領域的核心內容。傳感器在汽車上的具體應用體現在汽車的發(fā)動機的地盤控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及導航系統(tǒng)。傳感器具有便于集成、體積小、價格便宜等優(yōu)點，在汽車自動控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。汽車作為一種人們重要的交通工具，幾乎成了人們生活的必須品。一輛家庭用的轎車大概需要有幾十個傳感器，而一些豪華的轎車甚至有200 多個傳感器。

在汽車方面實現機電一體化需要將純機械式控制部件換成自動控制系統(tǒng)，進而達到優(yōu)化發(fā)動機，改善汽車相關性能的作用。同時還能夠減少排氣污染、降低油耗，節(jié)能環(huán)保、減少排氣污染，在很大程度上提升了汽車行駛的安全性和可靠性，使駕駛員能夠體驗到更加方便的操作，享受到更舒適的環(huán)境。在汽車所有的重點控制系統(tǒng)中，壓力傳感器、曲軸位置傳感器、氣敏傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器作為機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，都起到了重要的作用。

2.4 傳感器技術在機器人領域中的應用

在當下，傳感器受到了人們的廣泛應用，在機器人領域中，傳感器用于檢測機器人的工作環(huán)境和工作狀態(tài)及一些核心部件。傳感器在工作過程中能夠感受到規(guī)定的被測量，同時能夠按照相應的規(guī)律將其轉換成可以輸出的信號或者是裝置。機器人能夠檢測到程序對應的工作對象，并在檢測到工作對象后對其進行加工和處理是因為機器人被安裝了傳感器。傳感器不僅能夠讓機器人檢測到工作對象，還能夠賦予機器人一種類似于人類的視覺、聽覺、觸覺以及的運動協調的反饋。安裝了傳感器的智能機器人不僅具有著很多的功能，有些還能夠在惡劣的條件下進行工作，比如安裝了觸覺傳感器、力覺傳感器、超聲波傳感器、光敏傳感器的機器人。

根據傳感器對于機器人的應用可以將傳感器分為機器人內部傳感器和機器人外部傳感器。其中，機器人內部傳感器能夠檢測機器人內部的工作狀態(tài)，大部分是檢測角度的傳感器和檢測速度的傳感器。機器人外部傳感器是用來檢測機器人外部工作環(huán)境和工作環(huán)境的傳感器，這種機器人外部傳感器不僅能夠讓機器人識別工作對象，還能夠讓機器人具有更多的外部功能?？梢哉f，傳感器的出現，使機器人擁有了更加敏銳的知覺能力和反應能力，讓其能夠適應更加惡劣的工作環(huán)境，進行更加困難的工作，為人類的科技進步做出貢獻。

3 我國傳感器技術在機電一體化中的一些問題以及今后的發(fā)展方向

作為一種能夠實現機械設備的自動調節(jié)和自動控制的重要環(huán)節(jié)，傳感器技術還是機電一體化系統(tǒng)的重要組成部分。傳感器的好壞能夠影響著系統(tǒng)的功能，傳感器越好，系統(tǒng)的自動化程度就越好，傳感器技術和自動化技術有著密切的關系。對于機電一體化系統(tǒng)來說，如果沒有傳感器，那么這個系統(tǒng)就是不完整的。完整的具有傳感器的機電一體化系統(tǒng)能夠對被控對象的參數進行檢測，并在檢測后將其轉換成容易處理的信號。這種信號被我們獲得，就可以了解系統(tǒng)的控制信息，進而了解整個系統(tǒng)的工作情況。

由于我國科學技術發(fā)展較晚，當下雖然有很多優(yōu)秀的科技工作者在不斷努力，但是相對于一些科技發(fā)達的國家，還是落后的，所以我國對于傳感器的研究并沒有真正發(fā)展為市場化。我國對于傳感器的研究地點主要在高等院校和一些專業(yè)研究所中。在20 世紀80 年代，我國的傳感器的計算模擬設計方法、微機械加工技術和設備、傳感器可靠性技術研究和先進封裝技術和設備等方面都同一些發(fā)達國家之間有明顯的差距。因此，我們應當加強對傳感器技術的研究和對于先進設備的引進，進而提升我國整體傳感器的技術水平?；诖耍诮窈蟮膫鞲衅靼l(fā)展中，可以從以下幾個方向入手：（1）提高傳感器的抗干擾能力，并不斷開發(fā)新型的敏感材料。同時還應當使用穩(wěn)定的電源，通過利用一些學科的知識來研制新型的感應器，刺進我國傳感器相關技術的發(fā)展。（2）對于傳感器的研究方向應當不斷向高精度和微型化邁進。爭取研究出精度高、靈敏度強、高響應速度的傳感器。（3）隨著我國測控系統(tǒng)自動化的不斷進步和提升，人們對于傳感器的要求越來越高。在機電一體化系統(tǒng)中，如果想讓傳感器起到更好的作用，就應當提升傳感器的可靠性和準確性，同時，研究方向應當趨于數字化和智能化。

4 結語

當下，傳感器技術在機電一體化系統(tǒng)中受到了廣泛的應用，但是這個應用研究的過程非常復雜，充滿艱辛。這就需要相關研究人員不斷努力、不斷創(chuàng)新，在這個復雜而長期的過程中堅持到底。同時在選擇傳感器的時候應當帶有目的性的選擇合適的傳感器，適合的才是最好的，才能夠發(fā)揮傳感器的最大作用，進而促進我國機電一體化功能的發(fā)展，促進我國的科技進步。