傳感檢測技術在機電一體化中的應用

楊秀平

優(yōu)先發(fā)展的系統(tǒng)領域實現(xiàn)機電一體化，必須解決這些系統(tǒng)采用微電子技術所面臨的共性關鍵技術，即傳感檢測技術、系統(tǒng)總體技術等。

一、機電一體化

機電一體化是機械技術、電子技術和信息技術等相互取長補短、有機結合的一種形式，是電子技術、信息技術向機械技術領域滲透過程中逐漸形成的一個新概念。

二、傳感檢測技術

傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自控、自調的關鍵環(huán)節(jié)。功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高，其水平決定了機電一體化系統(tǒng)發(fā)展的水平。

傳感檢測元件，即傳感器是被測量輸入的第一道關口，也是實現(xiàn)自檢和自控的首要環(huán)節(jié)。

三、傳感器的分類及用途

常用傳感器的功能與人類5大感覺器官相對應：

利用傳感器能進行復雜的作業(yè)，如判斷作業(yè)對象的有無，測量其大致位置，檢測有毒氣體并報警等工作，為人類的生活提供方便。

傳感器常見分類：

四、發(fā)展方向

在研究最大限度地提高現(xiàn)有傳感器及檢測系統(tǒng)的精確度、靈敏度、性價比、可靠性，擴大測量范圍、縮小體積的同時，還應尋求傳感檢測技術發(fā)展的新途徑。

1.開發(fā)新型傳感器。

（1）利用新材料制作傳感器

采用新功能材料制作新型傳感器，如：半導體傳感器、壓電傳感器、人工皮膚傳感器等。將來，非晶半導體、精細陶瓷、形狀記憶合金等新敏感材料將促進新型傳感器的研發(fā)。

（2）利用新加工技術制作傳感器

采用新的微細機械加工技術，如：光刻、擴散及各項異性腐蝕等制作微型、集成化傳感器。目前已有可以裝在注射針尖上的壓力傳感器、成分傳感器等。

（3）采用新原理制作傳感器

利用光導纖維的特性成了近年來比較突出了一項新技術，對于光測系統(tǒng)的小型化、高可靠性極為有效。目前還有約瑟夫效應傳感器，基于光子滯后效應制作的紅外探測器，核磁共振吸收效應的磁敏傳感器，等等。

2.傳感檢測技術的智能化。

傳感器檢測系統(tǒng)目前正迅速由模擬式、數字式向智能化方向發(fā)展。如：具有數據處理和故障診斷功能的智能化儀表可自動協(xié)調個環(huán)節(jié)的工作，這種儀表把檢測技術自動化推到一個新水平。

3.復合傳感器。

這類傳感器具有復合檢測功能，可同時檢測幾種物理量，如視聽復合傳感器、力、力矩復合傳感器等，它們融合多種信息，能準確判斷客觀事物的形態(tài)，大大提高機電一體化系統(tǒng)的功能。

4.研究生物感官，開發(fā)仿生傳感器。

利用狗的嗅覺、蛇的接近覺等制作的傳感器已經投入使用。各種生物酶傳感器、微生物傳感器等可克服化學傳感器分辨力低的缺點。生物傳感器與微電子技術相結合，將開創(chuàng)人造器官的新時代。

五、結語

今后，隨著電子技術、信息理論及數據分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型、集成、智能和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今，人們快速獲取、分析和利用有效信息的工具的傳感器系統(tǒng)作為現(xiàn)代科學“耳目”，必將進一步得到社會各界的普遍關注。