傳感技術在機電一體化領域里的應用

許超

摘要：隨著社會科技和國民經濟的不斷發展，我國工業逐步的走向了現代化之路，中國在世界農業大國的基礎上，也在向制造業大國穩步推進，許許多多的“made inchina”從中國走向了全世界，中國的先進制造技術，已經在世界嶄露頭角，中國從一個沒有工業基礎的國家，快速的發展成為工業基礎雄厚，人才儲備豐厚的大國。近年來，無論是機床，汽車，計算機，國防軍工，都取得了很高的成就，但是在發展這些的同時，想要有所創新，使相關技術更加智能更加高效化，就離不開傳感器技術。像很多種類的傳感器，例如，光敏傳感器，熱敏傳感器，力敏傳感器，色敏傳感器等等這些傳感器都應該在廣泛的升級與利用，本文主要闡述了傳感技術在機電一體化領域中的應用方向與發展。

關鍵詞：傳感技術;機電一體化;應用

從世界工業革命開始，各種工業產品就開始層出不窮的出現，許許多多機電一體化產品也不斷的走進了人們的生活，從國防軍工到社會經濟，從日常生活到大眾消費，從日用消耗品到家用電器，機電一體化技術滲透到了人民生活的方方面面，幾乎無處不在。而在機電一體化這一領域里，傳感器技術又擔當著重要的角色，先進的傳感器技術是產品機電一體化的保證，是機電一體化控制的核心元器件之一，對整個機電一體化系統起著重要的作用。

一、什么是機電一體化技術

簡單的講機電一體化技術就是機械，電子，信息技術的集合體，是一門多學科交匯的高端學科，在一臺機械設備的控制單元，傳動單元，和中央處理器機構中應用微電子技術，軟件化信息技術，并將這些有機的集成到中央控制集合中。近年來，隨著我國工業技術，信息技術，電子技術的不斷發展，機電一體化技術作為三者的結合體，也在隨著趨勢迅猛的發展，其在工業領域也得到了廣泛的應用，舉個例子，最典型的機電一體化產品汽車，已經從21世紀初的奢侈品演變成為老百姓日常生活中非常常見的大眾消費品，機電一體化技術在高速發展的同時，也在很好的造福著人類的生活。

二、什么是傳感器技術

傳感器技術是一項將相關物理或者自然信息轉變成指定信息的一項技術，一個傳感器將輸入信息經過一次或者幾次的轉換，經過中間量轉變成最終想要的形式，其中轉換元件是能直接或者間接將被測信號轉變成電信號的組成原件，它是傳感器技術的基礎組成。

三、傳感器的種類劃分

現階段我國在工業，農業，國防軍工，生物醫學方面所使用的傳感器多種多樣，其主要分為以下幾種，聲傳感器，光傳感器，電子傳感器，溫度傳感器，力傳感器。從工作原理上還可分為電學式傳感器，磁學式傳感器，光電式傳感器，半導體式傳感器等等，根據敏感元件與被測對象之間的能量關系，也可分為能量轉換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號分類，可分為模擬式傳感器和數字式傳感器等。它們被廣泛的應用于機電一體化中，是機電一體化應用領域中不可或缺的元素。根據敏感元件與被測對象之間的能量關系，也可分為能量轉換型傳感器與能量控制型傳感器;按輸出信號分類，可分為模擬式傳感器和數字式傳感器等。

四、傳感技術在機電一體化技術中的實際應用

（一）傳感器在汽車領域里的應用

傳感器在汽車領域里得到了廣泛的應用，例如，我們在開車的時候是通過油量表得知汽車的汽油儲備量，那么在這個油量表中利用的就是油位傳感器，汽車上的自動大燈功能利用的則是光敏傳感器，胎壓監測功能利用的是壓力傳感器，ACC自適應巡航系統則是利用的速度傳感器，汽車的自動啟停功能也同樣利用了速度傳感器，一些高端品牌的汽車上會裝配有適時四驅系統，這種技術則是利用了壓力傳感器技術，總的來說，汽車工業應用的傳感器，大致分為兩大類，一類是提供給駕駛者的信息類傳感器，另一類則是控制汽車行駛狀態的動態控制類傳感器，這些傳感器技術的應用使汽車工業得到了長足的發展與進步，從很大程度上簡化了駕駛者的操作。同時讓汽車駕駛起來更有質感，增添了駕駛者的駕駛樂趣，優化了汽車消費領域的消費者體驗，同時也從很大程度上帶動了國家以及地區的經濟發展，給世界汽車工業的發展也帶來了前進的動力。

（二）傳感器在數控機床上的應用

數控機床，數控加工中心應該算得上是最典型的機電一體化設備之一，近年來數控加工中心這一機電一體化工業設備在傳統的機械加工領域得到了廣泛的應用，提高了機械加工的精度，省去了許多傳統機械行業從業者的勞動，提高了機械行業的工作效率。在數控機床上所使用的工業傳感器更是功能強大，種類豐富，像德國品牌DMG機床上所使用的盤式刀庫，能根據操作者輸入的G代碼指令，自動更換刀具指定刀具到機床主軸上，這一過程就應用了模擬電子信號傳感器，像機床加工過程中重要的加工參數，很多也是由傳感器收集提供的，例如，主軸振動，切削力，進給量控制，主軸轉速，步進電機的速度控制等等都是由各種各樣相關的傳感器來收集，整理，傳遞參數的。

再如水切割加工技術，也稱水射流切割或水刀切割，它是利用告訴射出的水流的動能切割力將被加工工件加工成指定形狀，其通過指令設定通過電子信號傳感器，將模擬的電子信號指令提供給工作單元，使射出的水流速度壓強高達10MPa-400MPa之間，利用水流高速射出產生的動能，對所加工工件形成破壞力，在破壞力的作用下完成指定形狀的加工·

五、結束語

隨著中國國民經濟的不斷發展，國防實力的不斷進步，中國在機電一體化領域，打破了許許多多的國外技術壟斷，傳感器技術在這一過程中也承擔起了重要的作用，在機床，汽車，國防軍工等各個方面，傳感技術也得到了長足的進步與發展，在中國工業機電一體化高度完善的今天，傳感技術也在向智能化，模塊化，小型化的方向發展在發展的同時，也在為我國的科學技術領域的創新提供著源源不斷的動力。相信在不久的將來，傳感技術在機電一體化技術領域一定還會有更加出色的表現和更加突出的貢獻，新一代高質量，高可靠性，性能優異的傳感器會為機電一體化技術的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]傅運剛，陳維健.機電一體化應用技術基礎[M].徐州：中國礦業大學出版社，1996（4）：5-6.

[2]劉杰，趙春雨.機電一體化技術基礎與產品設計[M].北京：冶金工業出版社，2003（4）：54-55.