探讨传感器技术在机械电子行业的应用

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[摘  要]随着我国经济发展水平的不断提高，工业发展取得了巨大进步。传感器技术在机械电子中的应用也越来越广泛，使得机械电子发展到了一个新的高度，促进了社会的发展。本文则就分析了传感器技术在机械电子行业中的应用。

[关键词]传感器;机械电子;应用

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0124-01

引言

随着现代科技水平的不断提高，人们通过科学技术探索新领域的活动越来越多，信息内容与传递方式日趋多样化，对信息处理速度与能力的要求越来越高，使自动控制系统中更多地采用了传感器技术。作为一种新出现的智能化技术，传感器技术就像人体感官一样可以对外界变化进行感知，将获得的信息传送给计算机，然后做出相应的反应，将传感器应用到自动控制系统中能够大大提升系统的灵敏度、控制精度及自动化程度。

1、传感器技术研究现状

传感器是指工程上可以被直接测量，按相应规律转换成同种或别种量值进行输出的工程器件。传感器所发挥的功能类似于人体感觉器官，也可以说，传感器就是人体感觉器官的外在延伸。传感器能够对作业环境状态、自动化系统运行以及操作对象等进行系统检测，从而为控制机电系统提供全面依据。随着现代科学技术的迅速发展，自动化技术与信息化技术得到了广泛的应用，其中，以传感器为核心的机电自动化控制技术应用最为广泛。在机电自动化控制系统中，传感器技术的应用能够对系统进行自动调节控制，而且会对系统自动化水平产生直接影响，若传感器技术较为先进，系统自动化水平就会得到相应提升，反之，系统自动化水平就会相应下降。当前，在社会各个领域内，传感器技术应用越来越广泛，且集成化程度不断提升。集成化传感器所具有的技术稳定性更高，传感器的体积和重量更小，为自动化控制系统的顺利运用提供了有力的技术支持。

2、我国传感器技术在机械电子中应用的不足

传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息（或转换可靠的数据），不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。传感器种类及品种繁多，原理也各式各样，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。为此，在研究高精度传感器的同时，必须重视可靠性和稳定性的研究。包括床暗器的研究、设计、试制、生产、检测与应用等诸项内容在内的传感器技术，已逐渐形成了一门相对独立的专门学科。我国在研究传感器技术在机电一体化中应用时起步晚与他国。相对于发达国家，我国仍处于弱势，虽然我国近几年在该领域取得了不小的进步与突破，但仍无法与发达国家齐肩，客观因素就是我们不在一条起跑线上。

3、传感器技术在机械电子中的应用分析

3.1、传感器技术在机械加工过程中的应用

传感器技术在机械加工过程中的作用是非常重要的，被应用于机械加工的各个环节之中，有助于促进机械加工技术的进步，提高机械加工的质量和加工效率，促进机械加工企业的发展。传感技术在机械加工过程中的应用包括加工前和加工中的检测。加工前，为了保障机械加工的顺利进行，需要对用于加工的设备以及其他工具进行检测，确保这些设备均符合生产要求，以免给企业造成不必要的损失，只有检测完成后，企业才可以开始进行加工。加工中，由于传感器具有强大的数据测量功能，在加工的过程中需要借助传感器对企业的加工条件进行实时监测，包括加工的温度、进给速度以及切削力等，以便及时发现加工过程中存在的问题，并及时予以调整，保障产品的质量。

3.2、传感器技术在数控机床上的应用

数控机床，简而言之就是使用数控技术来进行控制的机床。数控机床主要是通过将刀具的移动轨迹等以数字的形式对其进行编码，并将其录入数控系统，经过运算和编译等方式后控制刀具与工件的运动，从而达到生产出较高精准度零部件的目的，在这个过程中，传感器技术发挥着不可取代的作用。在数控机床中，通常用的比较多的传感器有电流传感器、红外传感器、电压传感器以及温度传感器等。机床在实际的操作过程中，传动轴很容易出现传动过位的情况，从而给机床的正常运作产生影响，所以要解决这个问题，就必须充分发挥传感器的监测作用，使用传感器对刀具的运动、温度、工件的位置以及速率等进行实时监测，及时发现生产过程中存在的问题，并采取相应的措施进行调整，降低故障发生的几率，提高企业生产效率。

3.3、传感器技术在农业中的应用

在农业领域，机电自动化控制系统中传感器技术的应用非常广泛，如在收割土豆的流水线作业中，在首位的土豆种植中，可以在农田中设置传感器来对空气温度、土壤中化肥配含量、光照强度以及土壤湿度进行实时、智能化测量，这样可以明显减少农民工作量，并提升农作物产量。此外，土豆收割机自动识别泥土块与土豆，智能化区分土豆的大小，对土豆上泥土进行自动清理，并自动完成装袋等操作都是利用传感器来完成的。

3.4、传感器技术在交通行业中的应用

在交通领域内，传感器技术等各种新兴技术得到了越来越多的关注。其中，传感器技术在汽车行业中的应用最为广泛，并推动汽车行业获得了更好的发展，进入了一个全新的发展领域。机电自动化控制系统已经逐步取代了过去的人力机械系统，有效提升了汽车的系统运作能力，使信息传递与能量交换更快、更加流畅，将汽车制造的各个部分紧密的结合在一起，使之形成了一个整体。在汽车行业中应用机电自动化控制传感器技术，压力传感器、冷却水温传感器、曲轴位置传感器、吸气传感器以及气敏传感器等几个方面的应用最为广泛，重要性也最大。

4、传感器技术发展展望

新材料研发在材料工程取得高速发展的同时，传感器类型也越来越多，制造传感器的材料已经摆脱陶瓷材料与半导体的限制，高科技材料如超导材料与光导材料的使用越来越多，新式材料如纳米材料的研发与应用也推动了传感器技术的进一步发展，促使传感器新功能与外形结构的出现，推动了人工智能材料的发展。

集成化研发目前各行各业中精细化加工技术得到了广泛的应用，在传感器技术的未来发展中，集成化技术是非常重要的发展趋势。集成传感器具有误差小、制作成本低、体积小、功能简单、功耗低、反应快以及配置电路简单等显著优势，非常适合远距离遥控操作。

智能化研发所谓智能化传感器实际上就是结合了微型处理器与集成化传感器各自的优势，可以实现信息监测与处理的综合型传感器。当前，智能化传感器表现出了非常理想的发展前景，将其与人工智能化技术进行结合，能够分散处理收集到的大量信息数据，从而有效降低设备成本。

5、结语

如今传感器技术在机电一体化的应用已经拓展到机器人用传感器、切削过程和机床运行过程的传感技术、工件的过程传感、汽车自动控制系统中的传感技术等等领域，科技发展的步伐在逐渐加快，我们更应紧迫起来，尽快的解决上述问题，只要坚持不懈的努力，因地制宜，各地区采取相应的科学发展措施、政策，总结我们成功方面的经验，吸取失败而原因，我国的感器技术在机电一体化的应用发展会呈现出崭新的姿态。

参考文献

[1]陆遥.传感器技术的研究现状与发展前景[J].科技信息，2009，19：31-32+35.

[2]朱言彬.传感器技术的最新进展和市场机遇[J].传感器技术，2000，03：1-4.