机电技术中传感器技术的应用及发展趋势

卢时俊 寇成龙 王建

摘 要：传感器技术在机电技术中的应用十分广泛，它能有效、精确、快速地收集机电运行过程中的信息，达到对机电信息的控制，从而保证机电一体化系统能够高效率地运行。本文通过对传感器技术在机电技术中的应用，来简单探讨传感器技术在机电技术中的发展趋势。

关键词：传感器技术;机电技术;发展

传感器技术本身具有技术性及综合性等特性，在机电技术中的应用范围极为广泛，且都扮演着重要的角色，发挥着重要的作用。利用传感器技术可以在第一时间快速、准确的获取机电设备在工作运行过程中的数据信息，并且可根据数据信息自动进行反馈和调整，进而保证机电设备的正常工作，有效发挥机电设备的整体性能。如果传感器技术在整个机器工作过程中出现一丁点问题，就会给机电设备的正常运行造成阻碍，从而影响整个工作进度，因此有效的传感器技术在机电技术中的应用必不可少。

1 传感器技术在机电技术中的应用

1.1 传感器技术在机械制造中的应用

传感器技术在实际的运行过程中，主要涉及到刀具切削、机床运行和工件的加工等方面。

刀具的切削和磨削过程是重要的材料加工过程，当刀具和砂轮磨损使用过度后，不仅会失去它们原有的切磨效果，还容易带来安全隐患。在机床运行方面，主要是为了检测驱动、轴承和回转等系统的安全性能。工件的加工方面，主要是用于控制工件的加工质量，也就是辨识当前所执行的加工工序是否是工件加工要求的工序以及辨识待加工的工件是不是要求要加工的工件。

1.2 传感器技术在环境监测中的应用

目前用来监测环境的传感器，不仅价格低廉、操作简单、监测范围广泛而且可以监测到环境的实时变化，有突发情况可以及时发出预警，疏散人群，并且实时监测险情，能够将群众的损失降到最低。

1.3 传感器技术在汽车自控系统中的应用

随着我国汽车电子化的不断普及，传统的手动挡汽车已经无法满足现在人们快节奏的生活方式，正渐渐被自动挡汽车所替代，传感器作为汽车的核心，直接关系到汽车的使用寿命以及乘车人的人身安全。大部分安装在汽车发动机、车身和底盘的冷却水传感器、压力传感器等都大大提高了乘车人行驶过程中的安全性、可靠性以及舒适度。

1.4 传感器技术在机器人技术方面的应用

21世纪，机器人等高科技产品已经开始渗透到人们生活的方方面面，将传感器技术与人形机器结合起来，大大提高了机器人处理工作的灵活度和稳定性。在其具体运用中，机器人中的传感器分为内外两部分，内部传感器是对整个操作系统进行控制，并且用来检测机器人的自身状态，查看机器人的系统运行是否稳定，是否可以按照命令指示进行相应的工作。外部传感器是用来检测、收集和分析外部工作信息，然后將收集到的所有信息汇总传递给内部的传感器，内部传感器会自动分析这些信息并且形成参数，然后对现有方案进行调整，使之适应不断变化的外部环境。

2 我国传感器技术发展存在的不足

我国的传感器技术虽然已经应用在很多方面，但相较于西方发达国家，还是有所欠缺。首先，我国研究传感器技术的产业结构比较分散，相关人员的专业知识不足，同时也缺乏先进的算法和模拟设计方法;其次，国内市场开拓不力，产品的宣传力度也不够;最后，我国政府在传感器方面的重视程度有待提高，投资力度有待加强，科研设备比较落后，缺少先进的微加工设备和封装技术设备等，产品的稳定性和安全性也有待进一步的提高。

我们要加大对传感技术的投资和研发力度，要加快产学研的整合，从而缩小我们与其他发达国家之间的差距，使传感器技术更好更快地为我们自己服务。

3 传感器技术应用的发展趋势

3.1 继续开发新材料，研发新型传感器

目前我们的传感器材料多基于特殊物理、化学材料，其原料难寻，有些甚至是不可再生的原料。因此，新特性新功能的基础材料是进一步发展传感器技术的重要基础，我们可以将微电子、生物化学和信号处理等多方面的技术结合起来进行不同方向的尝试，尽快研究出新型的传感器技术。

随着传感器技术的不断发展，纳米材料被不断开发，其不仅能提供大量的气体通道，而且导通电阻很小，能够使传感器朝着微型化的方向发展，具有广阔的使用空间，如汽车尾气排放系统的应用。

3.2 应用范围从机械电子渗透到个人生活

随着近代物理学、生物学等的发展，人们的经济水平不断提高，大家对自身的健康状况不断重视，对仿生学方面的新型传感器技术也不断开发深化，使得传感器技术的应用领域更加广阔。不仅只是工业生产部门，也涉及到海洋、食品、生物、医疗、安全监测等各个方面，跟人类之间的接触也越来越亲密。

3.3 向智能化、微型化、集成化方向发展

体积小、重量轻、造价便宜，且有高速度、高效率、高精确度的新型传感器，可以在确保生产可靠性的同时进一步提高机器技术的自动化效率。近年来，随着科技的发展，人们对稳定性、精确度、灵敏度等性能的要求也逐渐增加，例如新型半导体材料，还有各集成电路新工艺等早已渗透到传感器技术的制作过程中，为了适应多变的环境，还能节约成本，很多地方要求机电的检测系统要具有较长的使用寿命以及较高的抗干扰能力。

4 结语

总而言之，在机电一体化体系中，无论是传统的机械产品还是机电融合的高科技产品，都离不开传感器的检测这个重要环节，传感器技术与机电技术的结合，有利于提高机械设备的稳定性、完整性和可靠性，从而降低成本，提高其工作效率。现在人们的生活节奏越来越快，世界经济也在高速发展，传感器技术必将有更辉煌的明天。

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