传感技术在机电一体化领域里的应用

许超

摘要：随着社会科技和国民经济的不断发展，我国工业逐步的走向了现代化之路，中国在世界农业大国的基础上，也在向制造业大国稳步推进，许许多多的“made inchina”从中国走向了全世界，中国的先进制造技术，已经在世界崭露头角，中国从一个没有工业基础的国家，快速的发展成为工业基础雄厚，人才储备丰厚的大国。近年来，无论是机床，汽车，计算机，国防军工，都取得了很高的成就，但是在发展这些的同时，想要有所创新，使相关技术更加智能更加高效化，就离不开传感器技术。像很多种类的传感器，例如，光敏传感器，热敏传感器，力敏传感器，色敏传感器等等这些传感器都应该在广泛的升级与利用，本文主要阐述了传感技术在机电一体化领域中的应用方向与发展。

关键词：传感技术;机电一体化;应用

从世界工业革命开始，各种工业产品就开始层出不穷的出现，许许多多机电一体化产品也不断的走进了人们的生活，从国防军工到社会经济，从日常生活到大众消费，从日用消耗品到家用电器，机电一体化技术渗透到了人民生活的方方面面，几乎无处不在。而在机电一体化这一领域里，传感器技术又担当着重要的角色，先进的传感器技术是产品机电一体化的保证，是机电一体化控制的核心元器件之一，对整个机电一体化系统起着重要的作用。

一、什么是机电一体化技术

简单的讲机电一体化技术就是机械，电子，信息技术的集合体，是一门多学科交汇的高端学科，在一台机械设备的控制单元，传动单元，和中央处理器机构中应用微电子技术，软件化信息技术，并将这些有机的集成到中央控制集合中。近年来，随着我国工业技术，信息技术，电子技术的不断发展，机电一体化技术作为三者的结合体，也在随着趋势迅猛的发展，其在工业领域也得到了广泛的应用，举个例子，最典型的机电一体化产品汽车，已经从21世纪初的奢侈品演变成为老百姓日常生活中非常常见的大众消费品，机电一体化技术在高速发展的同时，也在很好的造福着人类的生活。

二、什么是传感器技术

传感器技术是一项将相关物理或者自然信息转变成指定信息的一项技术，一个传感器将输入信息经过一次或者几次的转换，经过中间量转变成最终想要的形式，其中转换元件是能直接或者间接将被测信号转变成电信号的组成原件，它是传感器技术的基础组成。

三、传感器的种类划分

现阶段我国在工业，农业，国防军工，生物医学方面所使用的传感器多种多样，其主要分为以下几种，声传感器，光传感器，电子传感器，温度传感器，力传感器。从工作原理上还可分为电学式传感器，磁学式传感器，光电式传感器，半导体式传感器等等，根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，也可分为能量转换型传感器与能量控制型传感器;按输出信号分类，可分为模拟式传感器和數字式传感器等。它们被广泛的应用于机电一体化中，是机电一体化应用领域中不可或缺的元素。根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，也可分为能量转换型传感器与能量控制型传感器;按输出信号分类，可分为模拟式传感器和数字式传感器等。

四、传感技术在机电一体化技术中的实际应用

（一）传感器在汽车领域里的应用

传感器在汽车领域里得到了广泛的应用，例如，我们在开车的时候是通过油量表得知汽车的汽油储备量，那么在这个油量表中利用的就是油位传感器，汽车上的自动大灯功能利用的则是光敏传感器，胎压监测功能利用的是压力传感器，ACC自适应巡航系统则是利用的速度传感器，汽车的自动启停功能也同样利用了速度传感器，一些高端品牌的汽车上会装配有适时四驱系统，这种技术则是利用了压力传感器技术，总的来说，汽车工业应用的传感器，大致分为两大类，一类是提供给驾驶者的信息类传感器，另一类则是控制汽车行驶状态的动态控制类传感器，这些传感器技术的应用使汽车工业得到了长足的发展与进步，从很大程度上简化了驾驶者的操作。同时让汽车驾驶起来更有质感，增添了驾驶者的驾驶乐趣，优化了汽车消费领域的消费者体验，同时也从很大程度上带动了国家以及地区的经济发展，给世界汽车工业的发展也带来了前进的动力。

（二）传感器在数控机床上的应用

数控机床，数控加工中心应该算得上是最典型的机电一体化设备之一，近年来数控加工中心这一机电一体化工业设备在传统的机械加工领域得到了广泛的应用，提高了机械加工的精度，省去了许多传统机械行业从业者的劳动，提高了机械行业的工作效率。在数控机床上所使用的工业传感器更是功能强大，种类丰富，像德国品牌DMG机床上所使用的盘式刀库，能根据操作者输入的G代码指令，自动更换刀具指定刀具到机床主轴上，这一过程就应用了模拟电子信号传感器，像机床加工过程中重要的加工参数，很多也是由传感器收集提供的，例如，主轴振动，切削力，进给量控制，主轴转速，步进电机的速度控制等等都是由各种各样相关的传感器来收集，整理，传递参数的。

再如水切割加工技术，也称水射流切割或水刀切割，它是利用告诉射出的水流的动能切割力将被加工工件加工成指定形状，其通过指令设定通过电子信号传感器，将模拟的电子信号指令提供给工作单元，使射出的水流速度压强高达10MPa-400MPa之间，利用水流高速射出产生的动能，对所加工工件形成破坏力，在破坏力的作用下完成指定形状的加工·

五、结束语

随着中国国民经济的不断发展，国防实力的不断进步，中国在机电一体化领域，打破了许许多多的国外技术垄断，传感器技术在这一过程中也承担起了重要的作用，在机床，汽车，国防军工等各个方面，传感技术也得到了长足的进步与发展，在中国工业机电一体化高度完善的今天，传感技术也在向智能化，模块化，小型化的方向发展在发展的同时，也在为我国的科学技术领域的创新提供着源源不断的动力。相信在不久的将来，传感技术在机电一体化技术领域一定还会有更加出色的表现和更加突出的贡献，新一代高质量，高可靠性，性能优异的传感器会为机电一体化技术的发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]傅运刚，陈维健.机电一体化应用技术基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，1996（4）：5-6.

[2]刘杰，赵春雨.机电一体化技术基础与产品设计[M].北京：冶金工业出版社，2003（4）：54-55.