淺談傳感器技術在機電一體化中的應用

陳江浩

（仙桃職業學院，仙桃 433000）

信息時代的一大突破就是傳感器的出現和應用，傳感器技術在不同行業中的應用，加快了機電一體化的發展速度，是科技進步的體現之一。

1 傳感器技術簡述

傳感器是一種用于檢測的裝置，它能夠做到信息的傳輸、處理、存儲，也能做到信息的顯示、記錄和控制。傳感器能把檢測感受到的信息變換成電信號，也能變換成其他形式的信息輸出，想要實現自動檢測和控制，第一個環節就是傳感器。最常用的傳感器主要有八種，分別是電化學傳感器、稱重傳感器、電量傳感器、溫度傳感器、電阻式傳感器、液體傳感器、位移傳感器、壓力傳感器。傳感器的發展基礎在20世紀70年代因為半導體技術的發展得以奠定，它又在20世紀80年代被用在工業領域，加快了全世界工業化的進程。如今，被用于航空航天等現代科技領域的傳感器技術，已經成為了提升國民生產總值的新型產業，是國家的重點科研項目。機電一體化系統里最關鍵的技術就是傳感器技術，機電一體化的工作內容和效率，會直接受到傳感器技術的影響，主要取決與它精密化和智能化的水平。

2 傳感器技術在機電一體化中的應用

從第一代的結構型傳感器到第二代固體傳感器，現在已經升級為了第三代智能傳感器，它的準確性和精準度更高，功能越來越強大，所以它在機電一體化中得到越來越廣泛的應用。

2.1 傳感器技術在機械加工中的應用

機電一體化已經在機械加工技術中逐步推廣，傳感器技術也被應用進來，用以提高機械加工的質量、提高加工的效率。機械加工的各個環節都有傳感器技術的參與，主要是加工前和加工中的檢測。在機械加工前，為了確保加工設備能達到生產的要求，讓機械加工能夠順利的進行，就需要用傳感器技術對設備和工具進行檢測。在機械加工前，傳感器技術起到了安全把關的作用。至于傳感器在加工中的應用，那就更加廣泛了。形狀、安裝加工是機械加工中極為常見的，它涉及到的工序很多，有切削、磨削、成型、搭配等等，這些都是需要用機械設備來完成的，傳感器技術在這里的應用十分重要。以其中的切削工作為例，所有的切削工作都是機械設備自動完成的，那么切削要使用什么力度、從什么角度去切、具體的形狀，這些數據都要提前編程。傳感器在這里的作用，就是對這些數據進行感知和檢測，有了傳感器技術的加入，金屬材料的最終成型才有保障。磨削比切削要復雜，像材料的光滑度、曲度，傳感器還得借助砂輪來感知。傳感器在這些環節的應用，保障了加工的準確度，就能把材料的成本降低，把生產率相應提高。此外，切削這類的工序會對設備有磨損，磨損后設備的切削能力降低，產品的加工就不能達到正常水平的精度，更嚴重的會造成生產事故。傳感器技術應用在這些環節，它還能對設備進行檢測，發現問題就能及時處理，避免更大程度的損失。

2.2 傳感器技術在機器人工業中的應用

在現代社會，科學技術的迅速發展催生了很多高科技的產物，機器人就是其中之一。雖然現在還沒有全方位的智能機器人，但在工業行業中，為了滿足不同功能，研發出了相應的機器人。要對機器人進行操控，少不了電子芯片和編程，此外傳感器技術也是必不可少的應用，觸覺傳感器、速度傳感器、位移傳感器這三類是機器人工業中運用得最多的。有了傳感器，機器人能夠感知到操作環境，也能有效感知到操作對象，它相當于一個連接器，讓機器人的外部原件能夠和內部的操控程序配合起來。利用不同類型的傳感器，能夠達到不同的要求和目的。選用適合的傳感器是能幫助機器人提高工作效率的，假如需要機器人感應某個物體的溫度和濕度，那么傳感器就要先對信息進行感知，得到相應的數據后，它會快速把信息反饋給機器人內部的操控系統，利用這些信息，操控系統就能做出不同的指令。這一過程雖然包含了幾個環節，但在實操中，從信息的感知、傳遞到最后下達指令，這個過程是相當迅速的。有了傳感器技術的應用，反而能大大提高機器人的工作效率。除此之外，傳感器也會對機器人的零部件進行檢測，發現故障能夠及時反饋，確保機器人的操作能夠準確。傳感器技術越來越先進后，機器人的智能化程度會更高，能夠完成更多更復雜的指令。

2.3 傳感器技術在汽車工業中的應用

在現代社會，汽車走進了家家戶戶，成為了最常見的交通工具。社會發展得越來越好，人們的經濟收入增加，汽車的需求量更大。而且隨著生活水平的不斷進步，人們也更看重汽車的性能，有了更高的要求。傳感器技術使用得最多的行業就是汽車行業，它的應用能夠滿足消費者對汽車性能的更高要求。汽車傳感器是汽車電子控制系統中不可缺少的重要設備，它具有四個方面的特點，一是適應力強，二是能夠較好的抵抗外界干擾，三是使用壽命長、穩定性高，第四則是成本不高、可以批量化生產。傳感器加入到汽車控制系統上，一方面可以降低汽車的油耗、減少廢氣的排出量，另一方面又能讓駕駛變得更加可靠、更加舒適，是對汽車綜合性能的極大提升，讓汽車有了更高的自動化操控水平。汽車要想提高智能化水平，離不開傳感器的應用，僅僅研究汽車的安全性方面，從緊急制動系統、防側滑系統到安全氣囊彈出控制系統，這些重要的系統中都有傳感器技術的應用。其中，傳感器能夠對汽車內部的機械部件自動檢測，一旦發現問題、問題，就能及時反饋，避免引發事故。可以說，傳感器在為汽車的安全保駕護航。汽車技術的進步離不開傳感器技術的進步，為了適應未來對于汽車的更高要求，傳感器的精密度和靈敏度還要做到更高、更好。

3 結束語

綜上所述，傳感器技術的應用給以上行業帶來了極大的幫助，但傳感器的應用不止局限于這些方面，它還可以朝著加速開發新型敏感材料的方向發展，微型發展、高精度發展也是傳感器技術未來可以實現的發展方向。希望能有更多的學者專家能夠在這個領域繼續探索、研究，加快科研進度，讓傳感器技術再次升級換代，更好的服務于各個行業。