传感器技术在数控机床上的应用

姜蕊 杜雁飞

摘 要：“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有利工具。数控机床上应用了大量现代化的先进技术，其中被广泛应用的一项技术就是传感器技术，大量传感器在数控机床上发挥着重要的作用。

关键词：数控机床；传感器；应用

以传感器为中枢的检测系统不断向我们提供各种信息，已经涉及到人类发展和进步的各个方面，成为了现代建设和人类开发利用自然过程中不可或缺的一部分。数控机床上应用了大量的现代化先进技术，其中一个重要技术就是传感器技术，大量传感器在数控机床上发挥着重要的作用。

1 传感器介绍

传感器是以一定的精确度把被测量转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量的测量装置。常用传感器的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，可以是气、光、电物理量，主要是电物理量。传感器的种类名目繁多，按传感器的工作机理，分为物理型、化学型、生物型等 。

2 数控机床对传感器的要求

（1）抗干扰性高和可靠性强；

（2）满足高精度和高速度的要求；

（3）使用维护方便，适合机床运行环境；

（4）价格低廉、成本低。

不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主。

3 温度传感

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。数控机床中应用了大量的电气元件、电机等，在电气元件工作的时候会产生大量的热，温度过高会烧毁电气元件。机床在工作当中随着电机的转动以及移动部件的移动，切削会产生热量，然而温度的分布是不均匀的，将会造成一定的温差，使数控机床产生热变形，影响了加工零件的精度。为了避免这些影响，机床上都会安装温度传感器，它可以把它检测到的温度值即时的传给控制系统，也可以在设定的点达到的时候传递到控制系统来对机床的温度实行监视及控制，为及时监督和调整提供方便。在数控系统内部、电气柜内也均要装有温度传感器，在温度过高时产生报警，防止烧毁电气元件。所以在数控机床上，温度传感器用来检测温度，同时将信息传递给系統产生相应的报警，对数控机床起到保护作用。

4 压力传感器

压力传感器是一种将压力转换为电信号的传感器，根据工作原理，可分为压电式传感器、压阻式传感器和电阻应变式传感器等。在数控机床中，可用它对工件夹紧力进行检测，当夹紧力低于设定值的时候会导致工件松动，系统发出报警，停止走刀；另外还可以检测刀切削力的变化。它还在润滑系统、液压系统、气压系统被用来检测油路或气路中的压力，当油路或气路中的压力低于设定值时，其触点会动作然后把信号送到控制系统进行控制。

5 光电传感器

光电传感器通常是指能感受到由紫外线到红外线光的光能量，并能将光能转化成电信号的器件。光电式传感器的工作原理是首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号。光电传感器的工作基础是光电效应。当有一束光照射到一件物体上的时候，我们可以将这种现象当作是一束密集的能量轰击到了这件物体上面，当电子能量得到光子的传送后它的各项形态就产生了相应的变化，进而产生了电效应，这种物理现象称为光电效应。

光电传感器已被广泛的应用到安全防护和检验的各个领域当中，并且其技术也日趋成熟，除此之外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。常用的红外线光电开关，是利用物体对近红外线光束的反射原理，一般来说有镜反射式光电开关、漫反射式、槽式、对射式、光纤式等几个主要种类。光电开关快易优自动化选型有收录。

6 接近开关在数控机床上的应用

接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，这种开关不需要和物体发生直接性的接触。现在已经存在有丰富多样的接近开关种类，而这些种类繁多的接近开关已经被广泛应用于数控机床中，主要是在刀库上的应用，将刀库的位置、机械手的位置、刀库的数刀信号等这些位置信号传递给数控系统，是数控系统能够精确的控制刀库的自动换刀。

7 结语

传感器在数控机床中占据重要的地位，它监视和测量着数控机床的每一步工作过程，保证数控机床的正常运行。

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