摘要：传感器在机电一体化系统中是作为“感受器官”而存在的，其功能是快速、精确地为系统获取信息，使系统根据收集到的信息进行处理、决策。由此可见，传感器在机电一体化系统中的作用非同小可，直接决定了系统的技术水平。
关键词：传感器技术；机电一体化系统；应用
目前，多学科、技术的发展和综合利用，使得传感器技术得到了不断提升，如纳米技术的引进使传感器的分辨率得到了较大提高，推动了传感器性能的进一步提升，使其适应性和应用范围更为广泛，除了目前在机械加工、汽车行业及数控机床领域的应用，还成功进入医疗、探险、人工智能、三航领域、红外成像及超声波技术等领域，实现更深度的技术利用。相信随着相关技术的不断开发，未来传感器的应用价值会得到更大的发挥。
1传感器技术的意义
机电一体化系统中最核心的部件就是传感器，同样传感器技术也是系统的关键技术。传感器能够获取被测物体的相关信息，并对系统进行传输，为系统的决策和控制效率的提升提供技术保障。机电一体化系统中测量部分是由电路和传感器等部分组成，主要是对待测对象的信息采集和收纳，再给系统的控制提供参数等数据的决策参考，保证系统的有效控制。传感器在测量部分中能够提高收集参数的准确率和数据获取的速度，有利于测量模块更高效准确地为系统提供科学准确运行的信息，也能够使系统进行自动化检测。
2传感器的研究现状与发展
随着科学技术的不断发展，传感器的研发也随着人类探知领域和空间的不断拓展而变得更为先进，无论是种类、速度，还是在信息处理能力方面，都得到了很大程度的强化，在机电一体化系统中的应用也越来越广。20世纪80年代是传感器发展进入黄金期的重要时刻，各国都投入了大量的人力、财力进行传感器的研发生产工作，并使其成为一个新兴的独立行业，在现代科技领域占据了重要地位。发展到现在，传感器的应用已无处不在，相关的技术也日益完善。业内人士普遍看好传感器行业的发展，并将其列入国家重点开发的行业项目。
3传感器在机电一体化系统中的应用
3.1传感检测技术在机械加工中的应用
机械加工对于各项工作的要求较高，为使加工过程符合各项要求，需要将相关检测贯彻到加工的各个环节。在加工前，需要对加工设备进行自动检查，保证设备在可以满足加工的各项操作条件，如对坯件的夹持方位进行自动判断，并据此调整坯件的实际夹持位置，同时还要确定坯件上床后的装夹变形及夹紧力等各项参数；加工完成后，需要对工件的形状、尺寸、位置公差等各项数据进行测量，确保工件的质量达到设计制造要求。这些检测项目需要在加工过程中完成，并形成检测数据，为下一道工序的开展打下基础。在精密产品的生产加工过程中，为确保产品的合格率，需要对加工条件进行严格要求，对加工过程中的速度、温度、压力、振动、切削扭矩等进行自动检测和调整，使加工条件始终处于最佳状态。在机械加工中，传感检测技术的运用可以使切削的过程得到优化，通过传感技术使切削的力度、角度、切削接触面和切削状态、电机功率等数据进行科学控制，减少材料的切除率，从而使生产成本得到更好的控制。在机床加工中，传感器可以保证加工过程的动态稳定性，并通过控制床身有关部位的振动、阻抗参数等数据，使机床加工的薄弱环节得以加强，从而提升加工精度。目前，我国在机械加工中采用的传感器主要为应变式和压电式三向切削力传感器，在保证机械加工过程中对金属切削原理进行研究分析、设计制定切削数据等方面发挥了重要作用。
3.2汽车行业的传感器技术运用
在汽车生产中使用传感器技术是实现汽车自动化控制的关键，尤其是近些年车用电子装置的增加，如娱乐装置、防抱死系统等，都需要传感器技术。汽车机电一体化系统是用电子自动化控制代替机械式控制，这就要求汽车的整体都要覆盖检测控制装置，如底盘控制传感器、发动机控制传感器等。汽车传感器要求具有适应性强、抗干扰能力强和稳定可靠性强的特点，随着新型传感器技术的应用，汽车的性能也得到了提高，如可以减少汽车的耗油量、降低尾气排放量，并为使用者提供更人性化的安全稳定服务。以汽车发动机部分为例，这一部分的传感器是众多传感器的中心，其包括温度、气体含量和爆震传感器等种类，可以有效的提高汽车发动机的实用性能。但汽车运行中会出现振动和电磁波，在选择传感器时要注意抗干扰和抗震的性能。传感器电路结构示意图如下。
图 1 典型传感器电路
3.3数控机床中的传感器技术运用
数控机床就是利用数字信号对机床的运动和加工过程进行控制，就是将刀具等工具的移动加工信息用数字代码表示。在数控机床上使用的传感器，主要有光电编码器、温度传感器、电压传感器、红外传感器等多种传感器，主要用来测量线位移、角位移、速度、压力等方面。在数控机床实际运行中，常会发生传动轴振抖的现象，为了解决这种现象，就可以使用光电传感器、超声传感器或红外传感器对传动轴振动的现象及时检测。而且可以利用压力传感器对数控机床的夹紧力进行检测，当夹紧力大于设定值时会导致工件过紧，这时检测系统发出警报和刀具停止运行。此外，压力传感器还能够对刀具的切削力进行检测。传感器在数控机床的液压系统、气压系统中也被广泛应用，用来检测油路和气路中的压强，当气压值低于标准值时，触点会将故障位置信息传输到数控系统。传感器技术还应用于工业机器人中，安装的传感器主要是视觉传感器和触觉传感器两种。视觉传感器可以识别工业传送带上的机械零件是否完整，可以完成危险材料的装运和自动导航。而触觉传感器则是对零件的孔洞、曲面等因素进行检查。随着机械自动化水平的不断提高，对传感器技术的要求也不断的增加，这就要求发展连续、瞬时检测的传感器。
结论
机电一体化系统是未来工业的发展方向，而传感器技术在机电一体化系统中的运用，能够有效的提高系统的自动化和智能化水平，提高工作效率。其主要运用于机械加工、汽车行业、数控机床等机电一体化行业，为生活和工程生产提供便利。
参考文献：
[1]王晓鹏.试析传感器技术在机电一体化中的应用[J].数字技术与应用，2016（08）：226.
[2]王旭东.试论传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].科技展望，2016，26（08）：78.
论文作者:佟春雨,张宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签：传感器论文; 系统论文; 技术论文; 机电一体化论文; 加工论文; 数控机床论文; 机械加工论文; 《电力设备》2018年第6期论文;