傳感器及檢測技術在機電一體化中的應用

馬宇麗

摘要 傳感器及檢測技術已經成為現代工業中利用率很高的核心支撐技術，尤其在機電一體化系統中傳感器及檢測技術發揮著重要作用。本文首先就機電一體化中對傳感器及檢測技術的應用聯系進行了論述，然后結合機器人、機械加工、汽車工業中對傳感器及檢測技術的應用進行了詳細的分析，認為傳感器及檢測技術將繼續進步，走向智能化，并在未來社會中發揮出更大的作用。

【關鍵詞】傳感器 檢測技術 機電一體化

機電一體化系統可實現對機電設備操控管理的一體化，同時也可實現自動化、半自動化的操控，而在機電一體化的技術中最核心的操控部件就是傳感器。通過傳感器的應用可以實現機電一體化中設備的相互感應和關聯，而相關檢測技術的應用可以通過自檢以及信息的處理來保障機電一體化系統和設備的可靠應用。

1 傳感器及檢測技術與機電一體化的聯系

傳感器的作用在于利用電子元器件來檢測外界環境和設備的情況，包括溫度、濕度、流量等信息，并轉化為數量值。傳感器還具備相應的檢測功能，通過檢測技術來獲取相應的設備運行信息。傳感器及檢測技術在現代工業中的應用十分普遍，其中以微電子技術為支撐的機電一體化技術也在工業多個行業中進行應用，傳感器及檢測技術可以說是機電一體化系統中的核心支撐技術。通過機電一體化系統的應用可實現機械設備的自動化控制，而傳感器及檢測技術的智能化、精密化水平直接影響到機電一體化的工作內容及工作效率，因此在機電一體化的應用中，傳感器及檢測技術的水平越高，機電一體化的自動化水平也就越高，但是傳感器及檢測技術的成本也就越高，因而并不是在所有的工業設備中都應用了最先進的機電一體化系統，而是根據情況來選擇性價比最高的機電一體化系統。

2 傳感器及檢測技術在機電一體化中的應用

2.1 傳感器及檢測技術在機器人工業中的應用

在現代社會，機器人的研發和應用已經成為新的發展趨勢，雖然全方位智能型的機器人還在研發之中，但是具備特定功能的機器人已經在很多工業行業中廣泛應用。尤其是在精密儀器制造、復雜設備制造中，機器人的應用是必不可少的，可充分提高工作效率，比如全自動機械手臂的應用。而機器人的操控除了電子芯片和編程之外，也離不開傳感器及檢測技術的應用。在機器人中內置傳感器可形成機器人外部元件和內部操控程序的相互配合。比如機器人在工作中需要感應溫度、濕度、距離、大小等物體和環境情況，那么在測定好外界情況之后，傳感器將信息傳遞到控制系統，由控制系統來根據這些信息數據來做出相應的指令，這一過程處理起來的速度是很快的，而處理速度越快，機器人的工作效率就越高。而傳感器檢測技術可保障機器人不在有問題的情況下進行工作，避免機器人元部件遭到損壞。實際上，越復雜的機器人需要的傳感器元部件越多，所需要的傳感器技術也越先進。

2.2 傳感器及檢測技術在機械加工中的應用

在工業生產中，機械加工技術也逐漸實現了機電一體化，為了保障機械加工的準確性，傳感器及檢測技術的應用也必不可少。在機械加工中經常用到的有形狀加工、組合加工、安裝加工等，中間需要相應的機械設備完成必要的切削、磨削、成型、搭配、檢測等工序，隨著機械加工自動化技術的應用，傳感器及檢測技術也成為了其中的關鍵。比如在機械加工切削工作方面，一般是將金屬材料固定在操作臺上，對數控機械設備進行編程，確定好切削的要求，然后由機械設備自動完成所有的切削工作。在工作過程中，傳感器所發揮的作用就是對切削的力度、角度、形狀進行感知和數據監測，從而確保金屬材料最終成型，一般來說，機械切削編程都是固定好的，可以實現很多常用形狀的切削。而在磨削的過程中，傳感器還需要通過砂輪來感知材料的光滑度以及曲度，對于一些更為復雜的機械加工來說，其需要更為復雜高級的傳感器技術。另外，在現代工業生產中，傳感器檢測技術的應用可以減少機械設備的故障率，一般情況下，自動化機械設備可以進行自檢以及自我保護，比如在出現問題之前就顯示故障情況，避免機械設備帶故障工作，延長機械設備的使用年限，并保障操控人員的安全。

2.3 傳感器及檢測技術在汽車工業中的應用

現代社會中汽車的保有量和使用率越來越高，同時人們對汽車性能方面的要求也越來越高。汽車工業中的機電一體化技術應用使得汽車自動化操控水平提高，而這種自動化操控離不開傳感器的應用，比如從汽車性能方面來看，汽車的緊急制動系統、防側滑系統、安全帶鎖緊系統、安全氣囊彈出控制系統、自動變速器系統、自適應巡航系統、汽車自檢系統等都離不開傳感器所具有的功能。可以說，傳感器技術的應用讓汽車變得更加智能，汽車各方面的性能都提升了，而且汽車的安全性得到了很大的提高。傳感器檢測技術在汽車應用中也實現了對汽車各方面性能的檢測，當汽車內部機械部件、操控系統工作時可以通過傳感器檢測技術實現自動檢測，按照一般情況來看，傳感器及檢測技術的進步也可促使汽車技術的進步，未來無人駕駛汽車更需要高精密度和靈敏度的傳感器。

3 總結

綜上所述，傳感器及檢測技術的應用是大勢所趨，而傳感器及檢測技術也在隨著時代的發展而進步。當前我國傳感器及檢測技術在精密度、可靠性、智能性以及節能性方面還存在一定的不足，這些方面都需要加以改進，從而保障我國工業發展過程中各行各業生產技術的提高，提高產品的使用效果，為了提高我國傳感器及檢測技術的水平，還應該多向國外進行學習，掌握更加先進的技術。

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