检测传感技术在机电一体化中的现状、应用及其发展

湖南长沙职业技术学院 何继贤

前言

检测传感技术在机电一体化的应用中能够准确获取各种数据信息，且其价格较为低廉。但在传感技术的实际应用中，其发展状况尚无法满足整个机电系统的要求，不少机电系统在运行时无法获取到极佳的效果。检测传感技术一直以来都是机电系统中的关键所在。

1 检测传感技术的发展现状

通常人们对于客观世界的认识了解及改造都是将检测作为基础前提。随着人们探索世界脚步的加快，电子信息数据的种类繁多，信息间的传输交流速度逐渐加快，人们对于信息数据的处理能力也在增强。检测传感技术是现代信息技术之首，在各个领域均得到了较为良好的应用发展，对整个社会经济发展起到了重要的促进作用。

检测传感技术在其发展中引发了一场传感器之间的技术革命，从20世纪80年代开始，在全世界范围内出现了一股传感器热潮。无论是发展中国家还是发达国家，均将传感技术作为新兴技术竞争的一部分，对检测传感技术的相关问题研究极为重视。对检测传感技术的研究已被纳入现代科技研究领域中，传感器的生产发展已成为现代新兴行业的一种。

2 传感器在机电一体化中的应用

2.1 传感技术在机器人中的应用

在现代社会建设发展的各个领域，机器人得到了较为广泛的应用[1]。机器人在其应用中之所以能够对指令完全服从并准确完成任务主要就是其系统中的传感器发挥了作用。特别是工业机器人，之所以能在其运行工作中准确地进行操作主要是因为能够通过系统传感器对自身及操作对象、环境等多方面的状况信息进行准确感知，从而达到科学感知周边状态及外部环境的目的。这一整个感知的过程在机器人内部系统中所占据的地位极为关键，能够为机器人的顺利运行提供大量必要的信息。

2.2 传感技术在汽车自控系统中的应用

当今社会的逐步前进发展使得汽车工业也得到了较为优良的发展。检测传感技术的广泛应用为汽车发动机的运行提供了极大的帮助，更为全面科学地对汽车的整体性能进行了改进与完善。与此同时还增添了人性化的服务，将汽车运行中的能耗进一步降低，减少其对环境所造成的污染，提升汽车行驶的安全可靠性。在汽车全身部件中，检测传感技术均得到了应用。在汽车的一些重点控制系统中，曲轴位置传感器、压力传感器、吸气传感器等设备均得到了应用。

2.3 传感技术在机械加工中的应用

2.3.1 刀具检测传感

在对一些重要材料进行切除时，需经过切削、磨削等程序。当刀具的磨损度达到一定限度时将会出现局部破损的情况，并会对其磨削功能的充分发挥带来一定的不利影响，或是无法对加工的精准度进行确保。人们通常将这种情况称作刀具失效。通过对大量信息数据的统计分析发现，引发机床事故停机的一大原因便是刀具的失效。另外，刀具的失效还会引起设备及人身安全事故。所以，在制造领域发展中，对于刀具失效问题的监测研究一直都是关注的重点。经过20多年对于刀具破损、磨损监视问题的研究已获得了较大的进展。刀具磨损传感方法主要有如接触、放射法的直接型方法；也有如切削力、扭矩法的间接型方法以及如多传感器组合的多感知融合法。刀具破损的传感方法也分为直接与间接两种，极具代表性的方法分别是光学图像法及超声波检测。

2.3.2 工件过程传感

工件过程监测问题是研究最早的一个问题，其研究目标是对工件的加工质量实行科学有效控制。在20世纪80年代，对于工件识别机安装位置的监视工作也完全被摆在人们面前。简单来说，工序识别主要是指对工件加工工序的必要性进行分辨；而工件识别则是指对一些正送入机床中等待加工工件的加工必要性进行分辨，同时还需对工件加工后的安装位置进行科学分辨，监测其安装位置是否符合工艺要求。

3 检测传感技术发展趋势

第一，加快对新型敏感材料的研发速度。微电子、生物化学、信息处理等多种学科的迅速发展使得现代社会中的一些新兴技术彼此之间相互作用影响，新一代的以新型的敏感材料为基础的传感检测器有望研发出来。

第二，进一步帮助发展一些集成化、多维化、高性能、量程范围广的检测装置[2]。半导体材料的研究进展较为良好，各种新工艺技能开始得到了较为迅速的发展，一些极具现代化技术特点的半导体传感器得以研发。在检测传感器的制造中，光刻、扩散等集成电路工艺得到了较为广泛的应用，进一步促使检测系统呈现出一种小型化、多维化的局面。

4 结语

在机电一体化系统中，无论是刀具磨损、工件制造还是在机器人的运行中，检测传感技术的应用极为关键。检测传感技术的逐步发展是对整个社会的前进发展需求进行充分地满足，其近些年来研究所取得的进展令人可喜，在今后的发展中势必会取得更为优异的成绩。运用全面的观点对检测传感技术进行分析探究，能够帮助促进机电一体化系统的良好发展，推动整个社会的进一步发展。

[1]卞海玲.浅析机电一体化中的检测传感技术[J].装备制造技术,2010(04):125-126.

[2]赵一心.论检测传感技术在机电一体化中现状、应用及其发展[J].制造业自动化,2010(11):186-188.