摘要：在机电一体化技术中，传感器是其主要技术，相当于机电一体化系统的感受器官，能够实现对信息的快速和精确的获取，同时还能够经受住严酷的考验，是机电一体化高水平的关键所在。本文主要结合笔者多年工作经验，论述了传感器的产生和发展，之后探讨了传感器在机电一体化技术中的应用，最后分析了传感器技术的发展的趋势。
关键词：机电一体化；传感器技术；运用
1 传感器是机电一体化系统的关键技术
1.1 传感器在测量模块的应用
传感器是一种检测装置名称，也是当前数字化管理中，最常使用的传输、存储、处理、记录设备。在机电一体化系统，传感器便是控制中枢与各环节桥梁，主要实现两方面工作：第一，执行控制中枢请求指令。传感器在接收指令后，将其转化为非传输数据语言，进行分析和内容调配，再将结果转变为数据传输模式，传输到所要支配的环节；第二，负责将环节动态传递给控制中枢，以保证各环节有序进行。而在传输前传感器需要接受信息，并根据SNMP协议进行处理、转化。由此可以发现，传感器本身便是由复杂结构所构成的电子器械。其中主要包括检测、传输和处理三个大层面，每个层面还会根据工作需求，配置不同元件。也可以从另一个方面来理解，将传感器比喻为人的头部，“大脑”负责处理数据，“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”负责收集数据，“嘴”负责将数据传输出去，进而由人的“大脑”实现对其他人的支配或汇报。
1.2 传感器的种类
传感器种类的划分，主要根据功能差异性实现。机电一体化应用环境不同，需求操作的环节不同，均会对传感器的功能造成影响。不过，在管理需求下，必须对传感器分类，以避免一些问题的发生。根据其工作环境，可大体分为两个宽泛层面：第一，基于内部管理的传感器。传感器的工作内容中，部分包括对内部管理，例如检测、收集信息等。同时，虽然任何类型传感器都会有数据处理能力。但是，针对内部数据处理和转化的算法，较比于接收转化有这一定差异。因此，内部数据处理传感器，也应列入到此类中；第二，基于外部环境的传感器。顾名思义，主要工作是针对接收数据信息。可以将此类传感器理解为控制中枢的“执行者”，用于获取控制中枢指令，并转化为工作环节可控指令。而除了从工作环境上进行分类，也可通过接触形式分类，例如触碰式、压觉、温觉、声觉等。
3 机电一体化系统中传感器技术的应用分析
3.1 传感器技术在工业机器人中的应用分析
工业机器人的应用环境是比较复杂和恶劣的，但是工业自动化生产的重要技术支持。传感器技术在工业机器人中的应用能够强化机器人行为的灵活响应度，同时在强化机器人适应能力方面也发挥着十分重要的作用。具体的说，工业机器人中的传感器技术应用主要有以下几个方面。首先，是机器人的视觉传感器，这主要是指给生产工业机器人装置视觉传感器，通过视觉传感器识别相关的机械零件以及零件的位置，在行走机器人安装视觉装置能够为机器人运输危险材料、识别道路和目的导航等提供技术支持。其次是机器人的触觉传感器，这是实现触摸机械手的关键技术，并且通过视觉传感器和触觉传感器的相互结合，能够对对象的详细参数进行明确，提高工业生产的精度和效率。
3.2 传感器技术在数控机床中的应用
数控机床是现代机械制造生产的重要基础，是关系到现代机械制造生产的自动化设备，尤其是在装备制造业中得到了广泛的应用。大量的传感器被应用到数控机床上，从而实现了数控机床对温度、压力、位移和速度等参数的自动化测量和控制。首先，传感器技术应用在数控机床的温度检测方面，在工件加工的过程中，电动机的转动、刀具的切削等都会相应的产生热量，这些热量并不是均匀分布的，不同部位的温差会对数控机床产生不利影响，对工件加工精度产生影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传感器技术的应用能够有效解决这个问题，通过传感器对温度信号进行感应，然后感应到的信号差异传输到数控机床的控制管理系统中，做好相关的温度补偿，从而减少因温差导致对工件加工精度的不利影响。其次，传感器技术在数控机床压力检测中的应用主要是对工件夹紧力进行信号检测，然后向控制系统传送预警信号，减少走到，另外，传感器技术对机床车刀的削力变化进行信号感应。同时，传感器技术还在数控机床的轴动位移状况进行检测，避免因轴动过位出现误差导致生产故障。需要指出的是，传感器技术在数控机床中的应用最早是对刀具和机床的监控方面，通过高分辨率的传感器和监视器实现对数控机床运行和生产的实时动态监测。
3.3 传感器技术在汽车控制系统中的应用
汽车是与人们的日常生活有着十分密切的关系，随着人们物质生活水平的不断提升以及汽车行业发展，汽车的保有量也在不断增长，同时汽车制造和行车安全受到人们的广泛关注，而传感器技术在汽车控制系统中的应用，实现了变速器自动化、汽车制动抱死系统、汽车发动机控制系统等，这些都有效改变了汽车车体的性能。随着新型传感器技术的不断应用，汽车的性能将会得到进一步的改善，例如降低汽车的油耗、减少尾气排放以及为人们提供更加人性化的安全服务。以汽车发动机这个部件为例，温度传感器、压力传感器、浓度传感器等在汽车发动机中的应用有效提升了汽车发动机的性能。但是同时也应当认识到，汽车在运行过程中发动机会产生电磁波和震动，因此应用到汽车发动机中的传感器要具有较好的抗干扰能力和抗震能力，加上汽车保有量的不断增加，相关的传感器需求量也相应的持续增加，因此要形成对传感器的自动化、规模生产。
4 传感器的发展方向
4.1 新型传感器的开发
鉴于传感器的工作机理是基于各种效应和定律，由此启发人们进一步发现新现象、采用新原理、开发新材料、采用新工艺，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。
4.2 传感器的集成化和多功能化
集成化和多功能化的传感器，或是同一功能的多个敏感元件排列成线性、面型的阵列型传感器；或是多种不同功能的敏感元件集成一体，成为可同时进行多种参数测量的传感器；或是传感器与放大、运算、温度补偿等电路集成一体具有多种功能。
4.3 传感器的智能化
“电五官”与“电脑”的相结合，就是传感器的智能化。智能化传感器不仅具有信号检测、转换功能，同时还具有记忆、存储、解析、统计处理及自诊断、自校准、自适应等功能。如进一步将传感器与计算机的这些功能集成于同一芯片上，就成为智能传感器。
结语
传感器技术在机电一体化的系统中，主要负责整个系统的中的信息和能量的传递和转换如何更流畅的工作，使得各个机电一体化系统各个组成部分完美融洽的组合在一起，从而形成一个完整高效的管理系统。所以，传感器的优劣与否直接与整个机电一体化系统的运作、控制、性能有着巨大的影响，同时还对机电一体化系统运行过程种所采集的信息可靠性和采集信息的稳定性带来变化。
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论文作者:刘松山
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/3
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