傳感技術(shù)在機(jī)電一體化領(lǐng)域里的應(yīng)用

許超

摘要：隨著社會(huì)科技和國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國工業(yè)逐步的走向了現(xiàn)代化之路，中國在世界農(nóng)業(yè)大國的基礎(chǔ)上，也在向制造業(yè)大國穩(wěn)步推進(jìn)，許許多多的“made inchina”從中國走向了全世界，中國的先進(jìn)制造技術(shù)，已經(jīng)在世界嶄露頭角，中國從一個(gè)沒有工業(yè)基礎(chǔ)的國家，快速的發(fā)展成為工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，人才儲(chǔ)備豐厚的大國。近年來，無論是機(jī)床，汽車，計(jì)算機(jī)，國防軍工，都取得了很高的成就，但是在發(fā)展這些的同時(shí)，想要有所創(chuàng)新，使相關(guān)技術(shù)更加智能更加高效化，就離不開傳感器技術(shù)。像很多種類的傳感器，例如，光敏傳感器，熱敏傳感器，力敏傳感器，色敏傳感器等等這些傳感器都應(yīng)該在廣泛的升級與利用，本文主要闡述了傳感技術(shù)在機(jī)電一體化領(lǐng)域中的應(yīng)用方向與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：傳感技術(shù);機(jī)電一體化;應(yīng)用

從世界工業(yè)革命開始，各種工業(yè)產(chǎn)品就開始層出不窮的出現(xiàn)，許許多多機(jī)電一體化產(chǎn)品也不斷的走進(jìn)了人們的生活，從國防軍工到社會(huì)經(jīng)濟(jì)，從日常生活到大眾消費(fèi)，從日用消耗品到家用電器，機(jī)電一體化技術(shù)滲透到了人民生活的方方面面，幾乎無處不在。而在機(jī)電一體化這一領(lǐng)域里，傳感器技術(shù)又擔(dān)當(dāng)著重要的角色，先進(jìn)的傳感器技術(shù)是產(chǎn)品機(jī)電一體化的保證，是機(jī)電一體化控制的核心元器件之一，對整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)起著重要的作用。

一、什么是機(jī)電一體化技術(shù)

簡單的講機(jī)電一體化技術(shù)就是機(jī)械，電子，信息技術(shù)的集合體，是一門多學(xué)科交匯的高端學(xué)科，在一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的控制單元，傳動(dòng)單元，和中央處理器機(jī)構(gòu)中應(yīng)用微電子技術(shù)，軟件化信息技術(shù)，并將這些有機(jī)的集成到中央控制集合中。近年來，隨著我國工業(yè)技術(shù)，信息技術(shù)，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)作為三者的結(jié)合體，也在隨著趨勢迅猛的發(fā)展，其在工業(yè)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，舉個(gè)例子，最典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品汽車，已經(jīng)從21世紀(jì)初的奢侈品演變成為老百姓日常生活中非常常見的大眾消費(fèi)品，機(jī)電一體化技術(shù)在高速發(fā)展的同時(shí)，也在很好的造福著人類的生活。

二、什么是傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是一項(xiàng)將相關(guān)物理或者自然信息轉(zhuǎn)變成指定信息的一項(xiàng)技術(shù)，一個(gè)傳感器將輸入信息經(jīng)過一次或者幾次的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過中間量轉(zhuǎn)變成最終想要的形式，其中轉(zhuǎn)換元件是能直接或者間接將被測信號轉(zhuǎn)變成電信號的組成原件，它是傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)組成。

三、傳感器的種類劃分

現(xiàn)階段我國在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防軍工，生物醫(yī)學(xué)方面所使用的傳感器多種多樣，其主要分為以下幾種，聲傳感器，光傳感器，電子傳感器，溫度傳感器，力傳感器。從工作原理上還可分為電學(xué)式傳感器，磁學(xué)式傳感器，光電式傳感器，半導(dǎo)體式傳感器等等，根據(jù)敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系，也可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號分類，可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器等。它們被廣泛的應(yīng)用于機(jī)電一體化中，是機(jī)電一體化應(yīng)用領(lǐng)域中不可或缺的元素。根據(jù)敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系，也可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號分類，可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器等。

四、傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用

（一）傳感器在汽車領(lǐng)域里的應(yīng)用

傳感器在汽車領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用，例如，我們在開車的時(shí)候是通過油量表得知汽車的汽油儲(chǔ)備量，那么在這個(gè)油量表中利用的就是油位傳感器，汽車上的自動(dòng)大燈功能利用的則是光敏傳感器，胎壓監(jiān)測功能利用的是壓力傳感器，ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)則是利用的速度傳感器，汽車的自動(dòng)啟停功能也同樣利用了速度傳感器，一些高端品牌的汽車上會(huì)裝配有適時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，這種技術(shù)則是利用了壓力傳感器技術(shù)，總的來說，汽車工業(yè)應(yīng)用的傳感器，大致分為兩大類，一類是提供給駕駛者的信息類傳感器，另一類則是控制汽車行駛狀態(tài)的動(dòng)態(tài)控制類傳感器，這些傳感器技術(shù)的應(yīng)用使汽車工業(yè)得到了長足的發(fā)展與進(jìn)步，從很大程度上簡化了駕駛者的操作。同時(shí)讓汽車駕駛起來更有質(zhì)感，增添了駕駛者的駕駛樂趣，優(yōu)化了汽車消費(fèi)領(lǐng)域的消費(fèi)者體驗(yàn)，同時(shí)也從很大程度上帶動(dòng)了國家以及地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，給世界汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來了前進(jìn)的動(dòng)力。

（二）傳感器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床，數(shù)控加工中心應(yīng)該算得上是最典型的機(jī)電一體化設(shè)備之一，近年來數(shù)控加工中心這一機(jī)電一體化工業(yè)設(shè)備在傳統(tǒng)的機(jī)械加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，提高了機(jī)械加工的精度，省去了許多傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)從業(yè)者的勞動(dòng)，提高了機(jī)械行業(yè)的工作效率。在數(shù)控機(jī)床上所使用的工業(yè)傳感器更是功能強(qiáng)大，種類豐富，像德國品牌DMG機(jī)床上所使用的盤式刀庫，能根據(jù)操作者輸入的G代碼指令，自動(dòng)更換刀具指定刀具到機(jī)床主軸上，這一過程就應(yīng)用了模擬電子信號傳感器，像機(jī)床加工過程中重要的加工參數(shù)，很多也是由傳感器收集提供的，例如，主軸振動(dòng)，切削力，進(jìn)給量控制，主軸轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)的速度控制等等都是由各種各樣相關(guān)的傳感器來收集，整理，傳遞參數(shù)的。

再如水切割加工技術(shù)，也稱水射流切割或水刀切割，它是利用告訴射出的水流的動(dòng)能切割力將被加工工件加工成指定形狀，其通過指令設(shè)定通過電子信號傳感器，將模擬的電子信號指令提供給工作單元，使射出的水流速度壓強(qiáng)高達(dá)10MPa-400MPa之間，利用水流高速射出產(chǎn)生的動(dòng)能，對所加工工件形成破壞力，在破壞力的作用下完成指定形狀的加工·

五、結(jié)束語

隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國防實(shí)力的不斷進(jìn)步，中國在機(jī)電一體化領(lǐng)域，打破了許許多多的國外技術(shù)壟斷，傳感器技術(shù)在這一過程中也承擔(dān)起了重要的作用，在機(jī)床，汽車，國防軍工等各個(gè)方面，傳感技術(shù)也得到了長足的進(jìn)步與發(fā)展，在中國工業(yè)機(jī)電一體化高度完善的今天，傳感技術(shù)也在向智能化，模塊化，小型化的方向發(fā)展在發(fā)展的同時(shí)，也在為我國的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新提供著源源不斷的動(dòng)力。相信在不久的將來，傳感技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域一定還會(huì)有更加出色的表現(xiàn)和更加突出的貢獻(xiàn)，新一代高質(zhì)量，高可靠性，性能優(yōu)異的傳感器會(huì)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅運(yùn)剛，陳維健.機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996（4）：5-6.

[2]劉杰，趙春雨.機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003（4）：54-55.