淺談傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

陳江浩

（仙桃職業(yè)學(xué)院，仙桃 433000）

信息時(shí)代的一大突破就是傳感器的出現(xiàn)和應(yīng)用，傳感器技術(shù)在不同行業(yè)中的應(yīng)用，加快了機(jī)電一體化的發(fā)展速度，是科技進(jìn)步的體現(xiàn)之一。

1 傳感器技術(shù)簡述

傳感器是一種用于檢測的裝置，它能夠做到信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)，也能做到信息的顯示、記錄和控制。傳感器能把檢測感受到的信息變換成電信號，也能變換成其他形式的信息輸出，想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和控制，第一個(gè)環(huán)節(jié)就是傳感器。最常用的傳感器主要有八種，分別是電化學(xué)傳感器、稱重傳感器、電量傳感器、溫度傳感器、電阻式傳感器、液體傳感器、位移傳感器、壓力傳感器。傳感器的發(fā)展基礎(chǔ)在20世紀(jì)70年代因?yàn)榘雽?dǎo)體技術(shù)的發(fā)展得以奠定，它又在20世紀(jì)80年代被用在工業(yè)領(lǐng)域，加快了全世界工業(yè)化的進(jìn)程。如今，被用于航空航天等現(xiàn)代科技領(lǐng)域的傳感器技術(shù)，已經(jīng)成為了提升國民生產(chǎn)總值的新型產(chǎn)業(yè)，是國家的重點(diǎn)科研項(xiàng)目。機(jī)電一體化系統(tǒng)里最關(guān)鍵的技術(shù)就是傳感器技術(shù)，機(jī)電一體化的工作內(nèi)容和效率，會(huì)直接受到傳感器技術(shù)的影響，主要取決與它精密化和智能化的水平。

2 傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

從第一代的結(jié)構(gòu)型傳感器到第二代固體傳感器，現(xiàn)在已經(jīng)升級為了第三代智能傳感器，它的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度更高，功能越來越強(qiáng)大，所以它在機(jī)電一體化中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2.1 傳感器技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

機(jī)電一體化已經(jīng)在機(jī)械加工技術(shù)中逐步推廣，傳感器技術(shù)也被應(yīng)用進(jìn)來，用以提高機(jī)械加工的質(zhì)量、提高加工的效率。機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)都有傳感器技術(shù)的參與，主要是加工前和加工中的檢測。在機(jī)械加工前，為了確保加工設(shè)備能達(dá)到生產(chǎn)的要求，讓機(jī)械加工能夠順利的進(jìn)行，就需要用傳感器技術(shù)對設(shè)備和工具進(jìn)行檢測。在機(jī)械加工前，傳感器技術(shù)起到了安全把關(guān)的作用。至于傳感器在加工中的應(yīng)用，那就更加廣泛了。形狀、安裝加工是機(jī)械加工中極為常見的，它涉及到的工序很多，有切削、磨削、成型、搭配等等，這些都是需要用機(jī)械設(shè)備來完成的，傳感器技術(shù)在這里的應(yīng)用十分重要。以其中的切削工作為例，所有的切削工作都是機(jī)械設(shè)備自動(dòng)完成的，那么切削要使用什么力度、從什么角度去切、具體的形狀，這些數(shù)據(jù)都要提前編程。傳感器在這里的作用，就是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行感知和檢測，有了傳感器技術(shù)的加入，金屬材料的最終成型才有保障。磨削比切削要復(fù)雜，像材料的光滑度、曲度，傳感器還得借助砂輪來感知。傳感器在這些環(huán)節(jié)的應(yīng)用，保障了加工的準(zhǔn)確度，就能把材料的成本降低，把生產(chǎn)率相應(yīng)提高。此外，切削這類的工序會(huì)對設(shè)備有磨損，磨損后設(shè)備的切削能力降低，產(chǎn)品的加工就不能達(dá)到正常水平的精度，更嚴(yán)重的會(huì)造成生產(chǎn)事故。傳感器技術(shù)應(yīng)用在這些環(huán)節(jié)，它還能對設(shè)備進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)問題就能及時(shí)處理，避免更大程度的損失。

2.2 傳感器技術(shù)在機(jī)器人工業(yè)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代社會(huì)，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展催生了很多高科技的產(chǎn)物，機(jī)器人就是其中之一。雖然現(xiàn)在還沒有全方位的智能機(jī)器人，但在工業(yè)行業(yè)中，為了滿足不同功能，研發(fā)出了相應(yīng)的機(jī)器人。要對機(jī)器人進(jìn)行操控，少不了電子芯片和編程，此外傳感器技術(shù)也是必不可少的應(yīng)用，觸覺傳感器、速度傳感器、位移傳感器這三類是機(jī)器人工業(yè)中運(yùn)用得最多的。有了傳感器，機(jī)器人能夠感知到操作環(huán)境，也能有效感知到操作對象，它相當(dāng)于一個(gè)連接器，讓機(jī)器人的外部原件能夠和內(nèi)部的操控程序配合起來。利用不同類型的傳感器，能夠達(dá)到不同的要求和目的。選用適合的傳感器是能幫助機(jī)器人提高工作效率的，假如需要機(jī)器人感應(yīng)某個(gè)物體的溫度和濕度，那么傳感器就要先對信息進(jìn)行感知，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，它會(huì)快速把信息反饋給機(jī)器人內(nèi)部的操控系統(tǒng)，利用這些信息，操控系統(tǒng)就能做出不同的指令。這一過程雖然包含了幾個(gè)環(huán)節(jié)，但在實(shí)操中，從信息的感知、傳遞到最后下達(dá)指令，這個(gè)過程是相當(dāng)迅速的。有了傳感器技術(shù)的應(yīng)用，反而能大大提高機(jī)器人的工作效率。除此之外，傳感器也會(huì)對機(jī)器人的零部件進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)故障能夠及時(shí)反饋，確保機(jī)器人的操作能夠準(zhǔn)確。傳感器技術(shù)越來越先進(jìn)后，機(jī)器人的智能化程度會(huì)更高，能夠完成更多更復(fù)雜的指令。

2.3 傳感器技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代社會(huì)，汽車走進(jìn)了家家戶戶，成為了最常見的交通工具。社會(huì)發(fā)展得越來越好，人們的經(jīng)濟(jì)收入增加，汽車的需求量更大。而且隨著生活水平的不斷進(jìn)步，人們也更看重汽車的性能，有了更高的要求。傳感器技術(shù)使用得最多的行業(yè)就是汽車行業(yè)，它的應(yīng)用能夠滿足消費(fèi)者對汽車性能的更高要求。汽車傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備，它具有四個(gè)方面的特點(diǎn)，一是適應(yīng)力強(qiáng)，二是能夠較好的抵抗外界干擾，三是使用壽命長、穩(wěn)定性高，第四則是成本不高、可以批量化生產(chǎn)。傳感器加入到汽車控制系統(tǒng)上，一方面可以降低汽車的油耗、減少廢氣的排出量，另一方面又能讓駕駛變得更加可靠、更加舒適，是對汽車綜合性能的極大提升，讓汽車有了更高的自動(dòng)化操控水平。汽車要想提高智能化水平，離不開傳感器的應(yīng)用，僅僅研究汽車的安全性方面，從緊急制動(dòng)系統(tǒng)、防側(cè)滑系統(tǒng)到安全氣囊彈出控制系統(tǒng)，這些重要的系統(tǒng)中都有傳感器技術(shù)的應(yīng)用。其中，傳感器能夠?qū)ζ噧?nèi)部的機(jī)械部件自動(dòng)檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題、問題，就能及時(shí)反饋，避免引發(fā)事故?？梢哉f，傳感器在為汽車的安全保駕護(hù)航。汽車技術(shù)的進(jìn)步離不開傳感器技術(shù)的進(jìn)步，為了適應(yīng)未來對于汽車的更高要求，傳感器的精密度和靈敏度還要做到更高、更好。

3 結(jié)束語

綜上所述，傳感器技術(shù)的應(yīng)用給以上行業(yè)帶來了極大的幫助，但傳感器的應(yīng)用不止局限于這些方面，它還可以朝著加速開發(fā)新型敏感材料的方向發(fā)展，微型發(fā)展、高精度發(fā)展也是傳感器技術(shù)未來可以實(shí)現(xiàn)的發(fā)展方向。希望能有更多的學(xué)者專家能夠在這個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)探索、研究，加快科研進(jìn)度，讓傳感器技術(shù)再次升級換代，更好的服務(wù)于各個(gè)行業(yè)。