摘要：随着社会经济的快速发展与科学技术水平的不断提高，传感器技术得到了飞速发展。传感器技术是机电一体化系统的重要组成部分，传感器技术的应用，对机电一体化系统起到了巨大的支撑作用。本文将对传感器技术在机电一体化系统中的运用进行分析与探究，希望为传感器技术的运用和发展提供一些帮助。
关键词：传感器技术；机电一体化；传感检测
引言：
传感器在整个机电一体化的系统中占据着首要位置，传感器所发挥的作用如同机电一体化系统的感知器官，可以精确、快速的获得需要的信息，承受各种环境压力与考验，为高水平的机电一体化系统提供了技术保障。如果没有传感器对信息和系统状态进行可靠而精确的检测，则系统难以实现决策与信息处理功能。
一、传感器技术概况
传感器是指能够对规定被测量进行感应，根据固定规律转变成输出信号的装置与器件，适用于对机电一体化系统作业环境、操作对象及自身的检测，能够对机电一体化系统运作的有效控制提供相应的信息。伴随信息化时代的到来和人们探知空间领域的扩大，电子信息的种类不断增多，信息传递的速度不断加快，信息处理的能力不断加强，用于采集信息的传感器技术也在不断发展，传感器得到大范围普及，包括农业、商业、金融、家电、汽车、化工、通信、机械制造、交通、能源、钢铁等诸多行业和领域，产品品种已达两万多种。我国早已将传感器技术纳入科技发展重点技术与重点攻关计划中，在近些年逐渐进入高速发展阶段，同时开发了一些新产品，成为国民经济的一个增长点。
二、传感器技术在机电一体化系统中的运用
（一）工件过程的传感器技术运用
工件过程的监视不仅应用的比较早，而且研究的也比较深入，通常把控制工件的加工质量作为目标。从上世纪八十年代开始，工件安装位置监视与工件识别逐渐被提上了日程[1]。从宏观上来说，工序识别能够分辨当前执行的加工程序是否满足零件与工件的加工要求，工件识别能够分辨送到机床上待加工的毛坯与工件是否符合毛坯与工件的加工要求，并且还能分辨安装工件的位置是否符合相关的工艺规定和要求。另外，应利用工件安装与工件识别对等待加工的毛坯和工件的缺陷与加工量进行监视。工艺过程监视和工件过程监视息息相关，如实时监视加工的表面特性质量、表面的粗糙度、位置和尺寸的精确程度。由于它们关系到加工质量、加工成本、成品率、生产率、交货期等，因此逐渐受到社会各界的广泛关注。应开发或是使用一些传感器来进行相应的监视和识别，如使用以CCD或TV为基础的激光粗糙度传感系统与机器视觉传感系统。
（二）机床运行过程与切削过程的传感器技术运用
从机床运行过程来说，传感检测的目标主要包括安全性、温度的控制、回转和轴承系统、驱动系统等，传感参数主要包括冷却润滑液流量、机床状态、功率、加工精度、工件表面粗糙度、机床故障停机时长等。对切削过程进行传感检测能够优化该过程的生产成本、生产率、材料切除率等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传感检测的目标主要包括切削过程与切削状态辨识、工件和刀具的接触、切削过程振颤、切削力的变化等，传感参数主要包括切削过程的电机功率、声音发射、振动、切削力等。
（三）砂轮与刀具的传感器技术运用
磨削和切削过程是材料切除的重要过程，当砂轮或刀具磨损至一定程度或是出现卷刀、塑变、烧伤、崩刃、破损等现象，会逐渐丧失磨削或切削能力，无法确保加工表面完整性与加工的精度，这称做砂轮或刀具失效。根据相关统计可以得出，引发机床停机故障的主要原因就是刀具失效，刀具失效引发的机床停机时间在NC类型机床全部停机时间中占据的比例高达五分之一至三分之一。另外，道具失效还有可能引起人身安全事故、设备事故或其他重大事故。因此，当前制造领域对砂轮和刀具失效的监视已有多年历史。近年来，在监视刀具的磨损与破损方面有了重大突破，其中砂轮与刀具磨损传感方式有放射线法、接触法、光学图像法等直接法，刀具距离探测法、切削温度、电流法、功率法、扭矩法等间接法，还有融合识别、多传感器组合等多感知融合法。砂轮与刀具破损传感方式也有相应的直接法与间接法。
（四）机器人的传感器技术运用
工业机器人的准确操作离不开多个传感器对作业环境、操作对象、自身状态的准确感知，通过加速度、速度、位移、位置等内部传感器来获得自身的状态信息，通过外部传感器获得外部环境和操作对象的状态信息，这是十分重要的过程，为控制机器人提供了充足的反馈信息。一般来说，电涡流、光电开关、微动开关等传感器安装于机器人各个关节上，检测其极限位置与零件，不但能够使机器人的动作得到安全保障，还能确保机器人的轨迹精度与重复定位的精度。位移传感器通常安装于机器人的不同关节上面，对机器人不同关节位移量进行检测，提供相应的位置控制信息[2]。加速度、速度传感器能够控制机器人不同关节的加速度与速度闭环。触觉传感器安装于机器人的手、腕等部位，利用触觉来对目标的位置进行确认，不断对手和腕的位置加以修正，从而抓到指定目标。
（五）汽车自动控制的传感器技术运用
伴随传感器技术与一些其他新技术的运用，当前汽车行业进入了崭新的时代。汽车机电一体化对自动控制系统代替纯机械控制部件提出了更高要求。这体现于汽车的发动机上，要想全面改善和优化汽车的各项性能，添加多种人性化的功能与服务，有效降低油量消耗和排气污染，增强汽车行驶过程中的舒适性、便捷性、可靠性与安全性，新型控制与检测技术逐渐扩展到汽车整体。在汽车需要重点控制的系统里，气敏传感器、压力传感器、冷却水温度传感器及曲轴位置传感器等多种传感器都会用到。
结语：
总而言之，传感器技术在机电一体化系统中发挥着十分重要的作用。传感器技术作为机电一体化系统的重要组成部分，广泛应用于工件过程、机床运行过程与切削过程、砂轮与刀具、机器人、汽车自动控制等方面。因此，应将传感器技术充分运用到机电一体化系统中，不断增强系统的控制性、可靠性与稳定性。
参考文献
[1]纪声楠.Android系统广泛应用前景下的移动设备传感器技术的挖掘与探索[J].电子测试,2018,(10):94-95.
[2]肖露.基于大数据､云计算和物联网传感器技术的畜牧业信息化研究[J].农家参谋,2018,(05):108.
论文作者:成旭光
论文发表刊物:《知识-力量》2018年9月中
论文发表时间:2018/9/27
标签：传感器论文; 工件论文; 系统论文; 技术论文; 过程论文; 机电一体化论文; 刀具论文; 《知识-力量》2018年9月中论文;