六大机电一体化关键技术之一的发展——检测传感技术讲解学习

六大机电一体化关键技术之一的发展——检测传感技术

一、六大机电一体化关键技术之一的发展——检测传感技术

检测传感器的检测对象有温度、压力、位移、速度、加速度、力和力矩等物理量及物品的几何参数等，其检测精度的高低直接影响到机电一体化产品的性能好坏。因此，要求检测传感器具有高精度、高灵敏度和高可靠性。

1、检测传感技术的应用

1）检测传感技术在机器人中的应用

传感器技术的加入，使其在自动化方面得到了很大的突破。从而使机器人能够在工作中保持高自动化程度，操作快速准确，成功率高。在机器人运作时，传感器检测探知机器人自身以及操作对象的实时状态，通过分析后对位置、速度、加速度等信息处理。

2）检测传感技术在机械加工中的应用

传感器在切削过程中主要起到检测金属切割、切削过程效率的提高以及加工成本控制的作用；传感器在机床运行中主要通过对驱动系统、回转系统、轴承及温度和安全性的监测与控制等实时追踪检测；检测传感技术在工件的安装位置与识别上应用，即检测工件与被加工件是否同一，检测工件的安装位置与实际要求是否一致。

3）检测传感技术在汽车行业中的应用

在电子控制系统和装置上，基本每一辆现代汽车上都装了很多的传感器，如汽车安全气囊装置、ABS、安全报警装置、驱动防滑系统以及各种娱乐设备等。同时，现代汽车的控制系统也由全自动化控制的方式代替了原来的机械式控制方式。

4）检测传感技术在数控机床中的应用

在数控加工的整个过程中，就是通过传感器检测技术对加工过程进行实时检测的。利用数字信号控制机床工作的数控技术就是数控机床的工作过程。

2、检测传感技术的发展方向

1）研究新型传感器

研究传感器的新材料。在研究新型传感器过程中加入新型材料，如人工皮肤传感器、压电传感器等等。未来正在研究的新型材料还有精细陶瓷、非晶半导体以及形状记忆合金等都将对传感检测技术起到巨大的推动作用。

研究传感器的新加工技术。如光刻、扩散还有各项异性腐蚀等新技术。

研究传感器的新原理。利用光导纤维的性能制造传感器，还有红外探测器、约瑟夫效应传感器以及磁敏传感器等新型传感器。

2）研究智能化的检测传感技术

传感器检测系统目前正迅速由模拟式、数字式向智能化方向发展。

3）复合传感器

这类传感器具有复合检测功能，可同时检测几种物理量，如视听复合传感器、力、力矩复合传感器等，它们融合多种信息，能准确判断客观事物的形态，大大提高机电一体化系统的功能。

4）开发仿真传感器

利用狗的嗅觉、蛇的接近觉等制作的传感器已经投入使用。各种生物酶传感器、微生物传感器等可克服化学传感器分辨力低的缺点。

二、举例说明现代机械设备的组成及其功能——起重机

起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵，驱动装置将动力能量输入转变为机械能，将作用力和运动速度传递给取物装置，取物装置把被搬运物料与起重机联系起来，通过工作机构单独或组合运动，完成物料搬运任务。可移动的金属结构将各组成部分连接成一个整体，并承载起重机的自重和吊重。

驱动装置：用来驱动工作机构的动力设备。

工作机构：起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构，被称为起重机的四大机构。起重机通过某一机构的单独运动或多机构的组合运动，达到搬运物料的目的。起升机构是用来进行物料垂直升降的机构，是起重机最主要、最基本的机构。只要有起升机构，该机构就可以称为起重设备。运行机构是用来实现水平搬运物料的机构。有些运行机构仅用来调整起重机的工作位

置。变幅机构是通过改变臂架的长度和仰角来改变作业幅度的机构。旋转机构可使臂架绕着起重机的垂直轴线作回转运动，使起重机可以在环形空间内运移物料。变幅机构和旋转机构是臂架起重机特有的工作机构。

取物装置：根据被吊物料不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。常用吊钩、吊环；例如粮食、矿石、化肥等散料常用抓斗、料斗抓取；液体物料使用盛筒、料罐等。

操纵机构：通过电气、液压系统，起重机司机可以控制起重机的运动，保证起重作业任务的顺利进行，防止事故发生。

金属结构：金属结构是起重机的重要组成部分。它是整台起重机的骨架，将起重机各部分组合成一个有机的整体，并形成一定的作业空间，承受作用在起重机上的各种载荷和自重。