摘要：传感器是能够通过既定信息将测量数据转换为可用输出信号的设备，传感器自其被研发以来，常被应用于机电一体化领域。具体来说，传感器可以对机电一体化系统所处的环境状态、施工对象以及运作信息进行测量，从而保证机电一体化系统的工作正常运行。现阶段随着半导体技术以及电子信息智能技术的快速发展，传感器技术也迎来了新的发展机遇，并被广泛应用于信息采集、信息处理和分析等方面。
关键词：传感器技术；机电一体化；应用
1传感器的分类
传感器是可以对规定范围内的信息进行感受、接收的器件和装置，它可以对机电一体化系统控制范围内操作环境、操作对象，以及机电一体化系统本身进行检测，使系统有效运行。根据不同的规则，传感器可分为多种类型。根据能量转换规则设计制造的传感器有两种——能量控制型传感器和能量转换型传感器，它们可以在脱离外加电源的情况下，通过能量转化产生的物理效应获取信息；根据被测参量设计制造的传感器有三种——物性参量、机械量参量、热工参量；根据制作材料不同，传感器可分为包括晶体结构、物理性质在内的多种类型；根据工作原理，还可分为生物传感器、物理传感器、化学传感器。传感器在长期的发展过程中，已形成了多个不同特性的种类，适用于多种不同的环境，用途也更为多样，因此可满足不同机电一体化系统的要求，只需结合使用要求合理选择即可。
2机电一体化系统中传感器技术的运用
2.1在数控机床上的应用
采用数字信号控制加工过程的数控机床，利用传感器可实现对机床刀具与工件之间相对运动的数字化控制，从而使工件加工的尺寸、精度等各项指标满足零件加工要求。在数控机床上的常见的传感器有光电编码器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、感应同步器、红外传感等，这些传感器使数控机床可以实现对工件检测位置、直线位移和角位移，以及加工速度、压力、温度等各项数据的有效控制。以压力传感器为例，当机床进行工件加工时，该传感器可检测机床施加于工件的夹紧力，当夹紧力低于设定值导致工件松动时，传感器可以发出报警，并停止加工过程，待相关参数达到设定标准后继续工作。不仅如此，压力传感器还可以检测机床切削力的变化，并对机床的润滑、液压、气压系统的油路或气路压力进行检测，如这些数据不在设定值内，传感器就会对控制系统发出故障信号。传感器在数控机床机电一体化系统中的应用，有效解决了人工检测效率低下的问题，使故障的检出的排除更为高效。
2.2在机器人领域的应用
在机电一体化系统当中，机器人领域当中亦普遍应用于传感器技术，随着此技术的应用能够有效的拓展机电一体化技术应用范围，同时更好的提升机器人技术水平。而在机器人技术应用过程中，其具有智能化的特征，所有对于传感器技术而言具有加高标准的要求。机电一体化应用在机器人领域主要表现在以下两个方面：首先，外部传感器技术的运用。其主要利用外部传感器技术对外部信息进行有效的缩减与检验，并对机器人所处环境以及作业条件给予科学的辨识，从而为机器人具体工作提供必要的数据与信息，确保机器人能够实时给予合理的反应，更好的提升系统操作效果。其次，内部传感器技术的运用。其主要通过内部传感器技术为机器人控制给予科学的办卡，同时可以依据机器人运行状况给予实时监督与管理，并通过有效的信息实时传递到外部传感器当中，从而为机器人面对外部环境的变化提供必要的调控，从而更好的完成相关作业活动。
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2.3传感器技术在机械制造方面的应用
传感器技术在机械制造方面的应用，主要包括在机床运转监测、工件的过程以及转轮的检测等方面的应用。在机床运转时，常常需要对材料进行切割，在切削过程中应用传感器设备，能够有效探测切削力的大小、切割时刀具的接触检测以及切割时产生的震动等数据。同时，也能够实现对于机床停运时间、机床润滑液使用量的探测。在工件过程中的传感，主要是指对工件制造过程的监测。通过对工件生产制造进行全程的监控，能够有效地提升工件的生产质量，对于工件制造过程存在的问题进行及时的解决，提高工件生产效率。另外，对于制造完成的工件进行检测，能够降低工件的不合格率，增加客户的满意程度，提升企业口碑以及核心竞争力。对于转轮以及刀具的检测传感，是指对生产制造过程中刀具磨损以及转轮运转情况进行检测以及信息传感。在对材料进行切除时，往往会对裁切刀具造成一定程度的磨损，倘若对这些磨损不进行及时的处理，将会导致切削能力的下降，使得产品加工精度和表面完整性下降，同时，转轮的长期损耗可能导致机床停运，造成严重的生产事故。因此，将传感器应用于刀具以及转轮的检测，能够在第一时间检测到机床设备的故障，提升产品质量，避免生产事故发生。现阶段，运用于刀具以及转轮检测方面的传感器已经实现了直接检测法、多感知融合法等的应用。
2.4传感器技术在汽车行业的应用
在汽车生产过程中，电子控制系统包括自动变速器、汽车制动防抱死系统、驱动防滑系统等的装置，都需要利用到传感器技术才能完成。随着车用电子装置的不断增多，汽车机电一体化系统已开始取代纯机械式控制系统，在汽车全身得已全面采用，包括发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制和导航系统在内的车用控制系统都开始采用传感器技术完成系统的功能发挥，使汽车系统的应用实现了更高的可靠性、功能性。汽车传感器具有适应性强、抗干扰能力强、稳定性和可靠性高、价格低廉等特点。它们可以在各种恶劣环境中如风雨交加、道路崎岖等环境中使用，同时保证较好的密封性、耐潮湿和抗腐蚀性，可以适应高温、高压的汽车发动机舱内部环境，同时还能抵抗发动机工作时产生的强烈震动和电磁波。另外，随着汽车运行速度的不断提升，对于各个零部件的要求也越来越高，车用机电一体化系统中的传感器也需要具有更高的稳定性和可靠性。由于汽车的生产量不断扩大，传感器也应具备大批量生产的能力，这就要求传感器的生产能够实现自动化，并有效控制生产成本。目前，在汽车的重点控制系统中，包括曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等传感器都是不可替代的。以发动机控制系统为例，该系统中的传感器作为整个汽车传感器的核心，包括了温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度、爆震等多种类型的传感器。这些传感器可以对汽车的整体运行状况信息进行收集，并精确控制发动机的工作状况，使其增加动力、减少油耗，并实现故障检测。由于汽车发动机所处的工作环境较为恶劣，需要应对高温、潮湿、振动、冲击、蒸汽、盐雾、腐蚀、油泥污染等情况，因此用于汽车系统的传感器在技术指标、测量精度及可靠性上明显高于一般的工业用产品，否则难以达到保证发动机正常工作的目的。在汽车机电一体化系统中，传感器除了应用于发动机系统，在汽车的安全管理系统中的应用也非常重要。
3结语
综上所述，传感器作为机电一体化系统的核心器件，在信号检测、信息处理以及传输等方面发挥着重要的作用。传感器已经被广泛应用于机械制造、智能机器人、数字化机床等多个工业领域。未来，通过敏感材料、电力储存设备等技术的进步，传感器将会实现更复杂工作环境更多领域的应用，大幅度提高我国机电一体化技术，促进我国经济的进一步发展。
参考文献
[1]传感器及检测技术在机电一体化中的应用[J].马宇丽.电子技术与软件工程.2018(09)
[2]传感器技术在机电自动化中的运用分析[J].邓和荫.发明与创新(大科技).2018(07)
论文作者:冯广磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：传感器论文; 工件论文; 机电一体化论文; 技术论文; 系统论文; 机器人论文; 汽车论文; 《基层建设》2019年第30期论文;