传感器技术在机电一体化系统中的应用分析

钟兢

（重庆美高科技有限公司，重庆 400041）

得到优化同时节约生产的成本，就需要在切削的过程中运用传感器技术。纵观当下我国的一些机械加工中的切削过程，我们可以看出，传感检测技术主要针对于机械设备的切削力进行控制，同时还能够控制机械设备的一些相应变化情况。对于在切削过程中的一些相关的参数，传感检测技术能够对其进行分析，并且对设备运行情况进行了解，保证切削过程的顺利进行。同时对于机床运行来说，传感检测技术能够结合相应的参数等信息，控制机床的温度检测、驱动系统和安全性，进而保证机床的功率和精度等。

传感器的工件的监视过程的研究是最早的，同时也是研究最多的，相对于此，机床和刀具过程的监视技术就的研究时间就没有那么长了。在工件监视中，人们多以实现工件的加工质量控制为目标。人们对于工件的安装和识别的要求也不断提高。总体来说，作为一种用来分辨所执行的加工工序是否符合零件加工的要求的一种工序，工序识别在机械加工中起着重要作用。对于工件的识别来说，工件识别需要分辨那些被送进机床的毛胚或者工件是否符合相应的加工要求，与此同时还需要分辨工件安装的位置是否符合相关的规程要求。同时，对于工件表面的缺陷或者是一些代加工的毛坯来说，利用工件安装鉴定和弓箭是被能够对其进行相应的识别，来保证加工工件的完整。这些监视和识别被完成后，相关工作人员基于此可以开发许多传感器，比如，激光表面粗糙度传感系统、TV 或CCD 的机器视觉传感器等。

在机械加工的材料切除过程中，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轮，但是当这些刀具和砂轮在使用中受到磨损是不可避免的，在这些刀具和砂轮出现破损或者磨损到一定程度时，就会失去切削能力和磨削能力。如果刀具失效，就有可能导致及机床故障停机，还有可能引发一些安全事故，进而危及人们的生命安全。而利用传感器系统对刀具或者砂轮进行检测传感，能够在很大程度上对刀具和砂轮的磨损情况进行监督，进而保证机械加工的顺利进行，还能够为技术施工人员的生命安全提供保障。

1 传感器技术的现状发展分析

传感器作为一种感受装置，能够感受一定范围内的输出信号。这些信号是通过一定的规律转换而成的，能够应用于输出信号的装置或者器件。传感器作为以一种被用来检测机电一体化机器自身的同所处环境和操作对象状态的一种装置，能够为机电一体化系统的正常运作提供，保证，并且提供一些机器运作所必须的信息。在科技发展的发背景之下，传感器技术受到了广泛的应用，这种应用在20 世纪80 年代就已经很流行了，各个国家都非常注重传感器的研究和开发。当下，传感器技术在现代科技的领域已经成为了重要的新兴行业，许多相关的技术研究人员都在不断地开发传感器的更多的功能。同时，我国传感器相关技术的发展和应用起步较晚，在实际的研究和使用的过程中仍然存在着一些困难。因此，为了能够使传感器技术得到更好的应用，为了提高传感器技术的精确度，相关技术研究人员还应当不断地对传感器进行完善和开发。

2 传感器技术在机电一体化中的应用分析

2.1 在机械加工的过程中，传感器技术的应用

在进行机械加工的过程中，为了保证加工的效率，技术人员需要检测很多地方。为了能够以使得切削过程的生产率

2.2 在实际生产过程中，传感器技术的研究和应用重点

传感器的种类非常多，不同种类的传感器的原理不同，功能也不同。电阻应变式传感器在当下广泛的被应用于一些测力装置，比如电子秤。这种传感器的精度和范围度需要根据实际的应用情况来选择，并不是越精确越好，精确高的需要的成本也很高，所以在选择时应当选择适合的的精度即可。不过无论在什么场合，我们选择的传感器都应当是数据可靠且性能稳定的。所以，对于传感器来说，在对其进行研究的适合应当注重传感器的稳定性和可靠性。

2.3 在汽车的自动控制系统中，传感器技术的应用

我国的汽车工业随着传感器技术的不断应用进入了一个全新的时期。作为汽车控制系统的信息源，汽车传感器不仅是汽车的电子控制系统的重要部件，还是汽车电子技术领域的核心内容。传感器在汽车上的具体应用体现在汽车的发动机的地盘控制系统、控制系统以及导航系统。传感器具有便于集成、体积小、价格便宜等优点，在汽车自动控制系统中得到了广泛的应用。汽车作为一种人们重要的交通工具，几乎成了人们生活的必须品。一辆家庭用的轿车大概需要有几十个传感器，而一些豪华的轿车甚至有200 多个传感器。

在汽车方面实现机电一体化需要将纯机械式控制部件换成自动控制系统，进而达到优化发动机，改善汽车相关性能的作用。同时还能够减少排气污染、降低油耗，节能环保、减少排气污染，在很大程度上提升了汽车行驶的安全性和可靠性，使驾驶员能够体验到更加方便的操作，享受到更舒适的环境。在汽车所有的重点控制系统中，压力传感器、曲轴位置传感器、气敏传感器、吸气及冷却水温度传感器作为机电一体化系统的重要组成部分，都起到了重要的作用。

2.4 传感器技术在机器人领域中的应用

在当下，传感器受到了人们的广泛应用，在机器人领域中，传感器用于检测机器人的工作环境和工作状态及一些核心部件。传感器在工作过程中能够感受到规定的被测量，同时能够按照相应的规律将其转换成可以输出的信号或者是装置。机器人能够检测到程序对应的工作对象，并在检测到工作对象后对其进行加工和处理是因为机器人被安装了传感器。传感器不仅能够让机器人检测到工作对象，还能够赋予机器人一种类似于人类的视觉、听觉、触觉以及的运动协调的反馈。安装了传感器的智能机器人不仅具有着很多的功能，有些还能够在恶劣的条件下进行工作，比如安装了触觉传感器、力觉传感器、超声波传感器、光敏传感器的机器人。

根据传感器对于机器人的应用可以将传感器分为机器人内部传感器和机器人外部传感器。其中，机器人内部传感器能够检测机器人内部的工作状态，大部分是检测角度的传感器和检测速度的传感器。机器人外部传感器是用来检测机器人外部工作环境和工作环境的传感器，这种机器人外部传感器不仅能够让机器人识别工作对象，还能够让机器人具有更多的外部功能。可以说，传感器的出现，使机器人拥有了更加敏锐的知觉能力和反应能力，让其能够适应更加恶劣的工作环境，进行更加困难的工作，为人类的科技进步做出贡献。

3 我国传感器技术在机电一体化中的一些问题以及今后的发展方向

作为一种能够实现机械设备的自动调节和自动控制的重要环节，传感器技术还是机电一体化系统的重要组成部分。传感器的好坏能够影响着系统的功能，传感器越好，系统的自动化程度就越好，传感器技术和自动化技术有着密切的关系。对于机电一体化系统来说，如果没有传感器，那么这个系统就是不完整的。完整的具有传感器的机电一体化系统能够对被控对象的参数进行检测，并在检测后将其转换成容易处理的信号。这种信号被我们获得，就可以了解系统的控制信息，进而了解整个系统的工作情况。

由于我国科学技术发展较晚，当下虽然有很多优秀的科技工作者在不断努力，但是相对于一些科技发达的国家，还是落后的，所以我国对于传感器的研究并没有真正发展为市场化。我国对于传感器的研究地点主要在高等院校和一些专业研究所中。在20 世纪80 年代，我国的传感器的计算模拟设计方法、微机械加工技术和设备、传感器可靠性技术研究和先进封装技术和设备等方面都同一些发达国家之间有明显的差距。因此，我们应当加强对传感器技术的研究和对于先进设备的引进，进而提升我国整体传感器的技术水平。基于此，在今后的传感器发展中，可以从以下几个方向入手：（1）提高传感器的抗干扰能力，并不断开发新型的敏感材料。同时还应当使用稳定的电源，通过利用一些学科的知识来研制新型的感应器，刺进我国传感器相关技术的发展。（2）对于传感器的研究方向应当不断向高精度和微型化迈进。争取研究出精度高、灵敏度强、高响应速度的传感器。（3）随着我国测控系统自动化的不断进步和提升，人们对于传感器的要求越来越高。在机电一体化系统中，如果想让传感器起到更好的作用，就应当提升传感器的可靠性和准确性，同时，研究方向应当趋于数字化和智能化。

4 结语

当下，传感器技术在机电一体化系统中受到了广泛的应用，但是这个应用研究的过程非常复杂，充满艰辛。这就需要相关研究人员不断努力、不断创新，在这个复杂而长期的过程中坚持到底。同时在选择传感器的时候应当带有目的性的选择合适的传感器，适合的才是最好的，才能够发挥传感器的最大作用，进而促进我国机电一体化功能的发展，促进我国的科技进步。