机电一体化系统中传感器技术的应用策略

李鑫

摘要：传感器和检测技术在机电一体化系统中发挥着重要作用，这将为整个机电一体化系统的稳定运行提供充分的保障，从而促使机电一体化系统更加科学有效地运行。为此，在本文中作者将结合自身多年从事该领域研究经验，在通过对大量文献的阅读与总结基础上，对传感器与检测技术在整个机电一体化系统中发挥的控制及调节环节展开研究，并对其种类、功能及其未来的发展给予深入的探讨，以期不断提升该领域的研究。

关键词：机电一体化系统；传感器技术；应用策略

传感器与检测技术在机电一体化系统中具有不可替代的作用。利用传感器与检测技术能够及时检测系统特征和系统状态，同时也能够为待测系统提供必要性信息。

一、传感器与检测技术

从本质属性上来说，传感器属于信号传输装置，对于机电一体化系统来说，传感器的作用不容忽视。它能够实现检测功能，而传感器就是检测的基础装置，在安装完传感器之后就能对指定内容进行检测。它能够检测的内容包括系统自身情况、目标对象的情况以及作业环境情况，通过完善的检测得到的信息非常全面，这就为系统安全、稳定的运行提供有力保障。按照传感器的作业方式进行分类，可以分为接触式传感器与非接触式传感器。压觉传感器就属于典型的接触式传感器，而温觉传感器、声觉传感器则属于典型的非接触式传感器。随着科学技术的不断发展，传感器技术也得到了完善，这就使得它的应用范围变得更加广泛，促进生产效率的提升，推动社会主义经济的进一步发展。

二、机电一体化

机电一体化就是把微电子技术以及机械技术相互融合，在微电子技术的控制下实现设备的机械功能，包括控制、运动、信息等。这样的设备既具备电子装置的优点，又融合了机械装置的长处，但是机电一体化设备需要很多先进技术进行支撑，包括微电子技术、人工智能、自动检测技术、机械制造技术等。随着电子时代的到来，电子信息的数量非常巨大，增长速度驚人，信息传递所需要的时间不断缩短。随着机电一体化系统的不断发展与完善，所使用的到信息资源种类更多，为了让系统能够顺畅运行，就需要传感器与检测技术的支持。所以对于机电一体化系统来说，传感器与检测技术的重要性非比寻常。

三、传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用

（一）传感器与检测技术在工业机器人中的应用

工业机器人在工作过程中之所以能够准确无误，是因为机器人身上安装的传感器能够感受其自身的状态，同时还能够感受操作对象以及工作环境的状态，通过内部传感器能够获取其自身的位置、位移、速度等信息，通过外部传感器能够完成操作对象以及外部环境的感知，内外部传感装置同时为机器人提供反馈信息，协助它顺利完成各项工作。

（二）机械加工过程的传感检测技术

切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等，而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲，主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等，其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。

工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来，工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外，还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器，如基于IV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。

（三）传感器检测技术的作用

传感器检测技术的主要功能是自动调节和控制关键环节，因此是整个机电一体化中不能缺失的主要技术，传感器检测技术的优劣直接对机电一体化系统的功能有着重要的影响；如果传感器检测技术的水平越高，那么整个系统的自动化程度就越高，否则就越低。在一个完整的机电一体化系统中，若所使用的传感器检测技术无法将被检测的对象中的相关参数进行及时检测，同时也不能参数转化成信号进行传输，那么系统控制无法及时的获取信息，从而造成整个系统就不能正常的进行工作。

传感器检测技术是自动化研究领域的基础，所以在基础科学和工程技术中都有着非常重要的作用。比如在基础科学研究过程中，采用全新的工作原理的检测传感器得到的迅速发展，该种传感器的优点就是在参数和状态的检测过程中灵敏度非常高，因此即便是较难获取的信息多能够及时的进行捕捉和采集，所以新机理检测传感器的问世将直接影响基础科学的研究革命。有专家指出：“现代的文明就是以科学技术支撑起来的，但是如果没有传感器来对各种信息进行检测，那么科学技术就不可能发展，人类文明的进步速度将会大打折扣。”在基础科学的研究中怎样提升感觉信息传感器功能是今后科学技术领域研究的新起点，相信在以后的科学技术的发展过程中，传感器则是下一代技术革命的主角。

四、结语

在工业发展过程中，需要结合实际需求来重视新型传感器开发工作，不断扩大传感器性能以及传感器使用范围，促进传感器集成化、小型化发展，提升机电一体化系统工作效率，为机电一体化系统顺利运行提供保障。为了促使机电一体化系统能够获取更加准确信息，需要积极引进先进传感器与检测技术，提升信息镬取与信息传播的有效性。

参考文献：

[1]俞晓春.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用分析[J].电工技术：理论与实践， 2015（4）：159-160.

[2]冯占营.对机电一体化系统中的传感器与检测技术研究[J].消费电子，2013（6）：100-100.