導(dǎo)語(yǔ)：傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化領(lǐng)域中的重要技術(shù)組成，是促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，是機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)方面的基礎(chǔ)。目前，傳感器的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，機(jī)電一體化系統(tǒng)也在眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，本文主要從傳感器技術(shù)、機(jī)電一體化系統(tǒng)本身入手，分析傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用，探討傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，希望可以為傳感器技術(shù)發(fā)展以及進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)提供一些思路。傳感器技術(shù)與機(jī)電一體化系統(tǒng)都是現(xiàn)代科學(xué)的產(chǎn)物，是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)的技術(shù)產(chǎn)物，傳感器技術(shù)和機(jī)電一體化系統(tǒng)的存在在一定程度上推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人化發(fā)展的腳步。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器承擔(dān)起了類似于機(jī)械感官器官的責(zé)任，幫助系統(tǒng)更加準(zhǔn)確的接受外界、加工對(duì)象的實(shí)際情況、狀態(tài)變化，從而有效提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，提高系統(tǒng)的運(yùn)行水平。本文主要探討的就是傳感器技術(shù)與機(jī)電一體化系統(tǒng)的配合應(yīng)用，重點(diǎn)在于傳感器技術(shù)的研發(fā)、利用和在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望可以為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供一些思路。

1傳感器技術(shù)概述

傳感器是一種將感受到的信息按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成可遠(yuǎn)距離傳播信號(hào)的檢測(cè)裝置，轉(zhuǎn)化成果可以是電信號(hào)，也可以是其他人們需要的信號(hào)形式。傳感器獲取信號(hào)主要依靠物理、化學(xué)、生物效應(yīng)，傳遞信號(hào)則主要依靠通信技術(shù)。傳感器對(duì)于信號(hào)的轉(zhuǎn)化能力使其被社會(huì)生產(chǎn)多個(gè)方面接受和應(yīng)用，尤其在電氣領(lǐng)域中得到了重點(diǎn)應(yīng)用。傳感器的發(fā)明和使用是新技術(shù)革命中重要的一環(huán)，因此，傳感器技術(shù)也被稱為是信息技術(shù)的三大支柱之一，是將物理世界與計(jì)算機(jī)世界連接在一起的重要技術(shù)，對(duì)電氣技術(shù)領(lǐng)域、航天技術(shù)領(lǐng)域、醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域、機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域都有著重要的意義。常見(jiàn)的傳感器有很多種類，根據(jù)設(shè)計(jì)方式可分為控制型傳感器和轉(zhuǎn)換型傳感器，根據(jù)傳感參量可分為流體傳感器、氣敏傳感器、光敏傳感器，承擔(dān)起相當(dāng)于人類“視覺(jué)”、“味覺(jué)”、“觸覺(jué)”的責(zé)任，根據(jù)工作原理可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器。傳感器的使用需要根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，滿足系統(tǒng)需求（安培成，淺析傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，內(nèi)燃機(jī)與配件,2018年第1期82-83頁(yè)）。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)概述

機(jī)電一體化系統(tǒng)主要包括機(jī)械系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)三個(gè)組成部分，其中機(jī)械系統(tǒng)中包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承部件、數(shù)學(xué)模型幾個(gè)環(huán)節(jié)；伺服系統(tǒng)中包含各項(xiàng)性能指標(biāo)、執(zhí)行元件、檢測(cè)元件、電氣元件等多個(gè)環(huán)節(jié)；傳感檢測(cè)系統(tǒng)中包含位移傳感、速度傳感、加速度傳感、力矩傳感、扭矩傳感、測(cè)距傳感、視覺(jué)傳感等多個(gè)傳感部分，這些部分共同組成了一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)，完成物理、化學(xué)、生物量變化度的測(cè)量、信號(hào)轉(zhuǎn)化和信號(hào)傳遞。

3傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感器主要起著檢測(cè)、信號(hào)轉(zhuǎn)換、控制的作用，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，是提升機(jī)械自動(dòng)化水平的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，傳感器技術(shù)承擔(dān)了提升轉(zhuǎn)換系統(tǒng)性能、提升機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)踐能力、保證信號(hào)準(zhǔn)確獲取、保證信號(hào)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換等多方面的重任，對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展有著不可忽視的意義（胡曉莉，韋娜，傳感器與檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析，工業(yè)設(shè)計(jì)，2016年第12期145-148頁(yè)）。同時(shí)，傳感器技術(shù)的應(yīng)用，也為技術(shù)人員了解和掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)及其控制下的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)提供了技術(shù)支持，有利于機(jī)械設(shè)備的利用率提高，有利于延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和保障價(jià)值。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)是系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確獲取信息并轉(zhuǎn)化信息的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于系統(tǒng)的控制具有重要意義。

4傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

傳感器是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，機(jī)電一體化系統(tǒng)在多個(gè)社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用和實(shí)踐，傳感器技術(shù)也同樣具有了多樣化的應(yīng)用空間，不同領(lǐng)域中對(duì)于傳感器技術(shù)的需求側(cè)重不同，傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用方式也有所差異。傳感器技術(shù)應(yīng)用的最初和最終目的都是提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行水平，全面提升系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院田樹(shù)軍效果，提升社會(huì)生產(chǎn)自動(dòng)化、無(wú)人化水平。4.1機(jī)械加工領(lǐng)域中傳感器技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)械加工領(lǐng)域是機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的主要戰(zhàn)場(chǎng)之一，也是傳感器技術(shù)常見(jiàn)的應(yīng)用方式之一。在機(jī)械加工領(lǐng)域中，傳感器的主要檢測(cè)對(duì)象是切割元件的位移、偏轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等物理方面的數(shù)據(jù)參數(shù)，目的在于通過(guò)檢測(cè)這些有關(guān)元件切割準(zhǔn)確率的參數(shù)變化，確定機(jī)械加工的準(zhǔn)確性，確定機(jī)械加工的有效性，并由傳感器將相關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞至控制中心計(jì)算機(jī)上，以便技術(shù)人員對(duì)機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行遙控，提高機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。傳感器與遙控設(shè)備的結(jié)合能夠進(jìn)一步提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，也有利于提高機(jī)械加工的整體質(zhì)量和效率。4.2數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中傳感器技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床是機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械加工領(lǐng)域中的重要技術(shù)設(shè)備，也是機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的主要方式之一。傳感器技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用十分普及，基本上正是傳感器技術(shù)的存在才使數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。在數(shù)控機(jī)床技術(shù)設(shè)備中，傳感器技術(shù)的使用提高了技術(shù)人員對(duì)于數(shù)控機(jī)床的控制，提高了數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行精細(xì)化程度，使數(shù)控機(jī)床能夠參與體積更小、精密度更高的批量生產(chǎn)，有效提高零部件生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。例如：數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些溫度也是零部件加工的重要參數(shù)之一，傳感器可以檢測(cè)到數(shù)控機(jī)床施工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量溫度，通過(guò)對(duì)溫度的控制來(lái)控制零部件的加工精密度，提高零部件的加工質(zhì)量。又例如：數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程中需要夾緊零部件，零部件受到的力度需要大小適中，力度過(guò)小會(huì)使零部件在加工過(guò)程中出現(xiàn)位移，影響零部件加工的精密度，影響零部件的加工質(zhì)量和效率；力度過(guò)大會(huì)磨損零部件和數(shù)控機(jī)床雙方，不利于延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，因此，通過(guò)傳感器技術(shù)檢測(cè)零部件所收到的夾緊力度，有利于提高零部件加工精密度，減少數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)誤差，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命。切削是數(shù)控機(jī)床加工中常見(jiàn)的加工方式，切削的角度、力度、功率都會(huì)直接影響到零部件的加工質(zhì)量，數(shù)控機(jī)床中使用的多是應(yīng)變式、壓電式三項(xiàng)傳感器，這種傳感器技術(shù)的使用能夠有效優(yōu)化切削的扭矩，提高切削的質(zhì)量和效率。4.3工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中傳感器技術(shù)的應(yīng)用。為了進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、無(wú)人化，研發(fā)和使用工業(yè)機(jī)器人就成了必經(jīng)之路。工業(yè)機(jī)器人能夠代替工業(yè)生產(chǎn)中的一部分人力，尤其是惡劣生產(chǎn)環(huán)境中的工人操作，能夠有效降低工業(yè)生產(chǎn)中人力成本，提高工業(yè)加工的質(zhì)量和效率。除此外，機(jī)器人還能夠有效降低工業(yè)生產(chǎn)中的誤差率、失誤率，提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的施工質(zhì)量和效率（劉瀟，傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化的應(yīng)用探討，山東工業(yè)技術(shù),2019年第11期134頁(yè)）。在機(jī)器人研發(fā)和使用領(lǐng)域中，傳感器技術(shù)就是機(jī)器人的“眼睛”、“觸覺(jué)”，首先，傳感器作為機(jī)器人的“眼睛”，能夠幫助機(jī)器人準(zhǔn)確辨別將要加工的零部件，根據(jù)零部件的位置進(jìn)行加工設(shè)備的微調(diào)，提高零部件加工質(zhì)量和有效性；其次，傳感器作為機(jī)器人的“觸覺(jué)”系統(tǒng)，能夠幫助機(jī)器人進(jìn)行更加精密的微調(diào)，幫助機(jī)器人根據(jù)零部件的實(shí)際情況設(shè)置參數(shù)，提高零部件的加工質(zhì)量和效率。4.4無(wú)人駕駛汽車領(lǐng)域中傳感器技術(shù)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人駕駛汽車的夢(mèng)想似乎越來(lái)越趨近實(shí)現(xiàn)，汽車領(lǐng)域中的技術(shù)人員也早在數(shù)年前就開(kāi)始著手針對(duì)無(wú)人駕駛汽車進(jìn)行研究。目前，已經(jīng)有個(gè)別大型汽車生產(chǎn)商家推出了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐可知，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的敏感度、安全性還有很大的提升空間，在車流、人流密集的城市內(nèi)使用空間不大。但傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在不斷改造汽車，使車輛操作系統(tǒng)越來(lái)越智能化、人性化（謝小寶，傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2018年第6期161-162頁(yè)）。例如：很多生產(chǎn)年限較少的汽車中都安裝了倒車系統(tǒng)，倒車系統(tǒng)主要依靠超聲波傳感器來(lái)工作，幫助車主準(zhǔn)確測(cè)量車輛尾部與障礙物的距離，并準(zhǔn)確報(bào)送給車主，提高了倒車操作的安全性和準(zhǔn)確性。由此可見(jiàn)，傳感器技術(shù)是汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)的核心技術(shù)，能夠幫助汽車感受外部環(huán)境變化，盡快發(fā)現(xiàn)外部靠近的物體，無(wú)論是其他車輛還是行人靠近行駛中的車輛都能夠使車輛進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避操作，保證行車安全。傳感器技術(shù)還能夠應(yīng)用在自動(dòng)變速系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫控系統(tǒng)、防抱死系統(tǒng)等領(lǐng)域中，從多個(gè)方面有效提高車輛運(yùn)行的有效性。

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)得到快速的優(yōu)化和完善，在其完善過(guò)程中就在不斷與機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，也正是二者的結(jié)合促成了今天的機(jī)械自動(dòng)化局面。本文主要針對(duì)傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，探討傳感器技術(shù)在機(jī)械加工、數(shù)控機(jī)床等幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，希望可以能夠?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)發(fā)展以及進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)提供一些思路，希望可以為推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化、無(wú)人化貢獻(xiàn)一些力量。

作者:田樹(shù)軍 單位:德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院