对机电一体化系统中的传感器与检测技术研究

（ 二 ）机 电一 体化 的简 介 日本机械振兴协会经济研 究所对机 电一体化提 出的解释在 国际上被首次认可 ，也可以说是机电一体化 的初步定义， “ 机 电 体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上 引进微 电子技术 ，并将机械装置与 电子装置用相关软件有机融 合而成 的系统总称 ” 。 从它的定义上能看 出，机 电一体化技术涉 及到 了很多方面，例如 ，机械制造技术、测试技术 、人工智能 技术、微电子技术等等 。 （ 三 ）传 感器与机 电一体化 的联系 传感器技术在机 电一体化 中起到非常关键 的作用 ，它不仅 能控制机电一体化系统 的正常运作，还 能在各种程度上为机 电 体化提供相 关运作 的信息 。在具体 的操作上 ，传感器主要 的 作用是检测机 电一体化系统 自身、操作对象 以及作业环境。从 此可 以看出，克服种种 自身与环境 带来 的影响，并且能够准备 ， 快捷的获取到所需 的信息，才能使机 电一体化系统的工作效率
电一体化的高水平工作效率。机 电一体化在某种程度上 带动 了 自动化技术的发展 ，而传感器技术水平 的高低 ，很大程度上影 响着机 电一体化的 自动功能，传感器技术水平越 高， 自动化水
平就 越 高 。 二、传感检测技术在机 电一体 化中的具体应用
一
检测 ， 其检测结果具体有机床故障停 留时间、工件 的粗糙程度 、 加工过程 中的准确度和精度 、润滑液 的流量和机床的运行状态 等传感参数。 ２ ． 工件加工过程的传感 对工件的过程监视是传感器在工程与研究中最早 的应用， 同时在此中也是应用最广泛的，但在很早的时候传感器技术在 工件制作的过程 中只起 到对质量的监控 ， 直到 ２ Ｏ世纪 ８ ０ 年代 ， 传感器才 同时应用在工件的识别和安装位置上。主要表现在检 测用来加工工件 的工作过程 是否符合工件加工的标准程序 、即 将被加工的工件是否是当前 要求被加工的工件 、工件所安装 的 具体位置是否是当前工件要求安装的位置 。 （ 三 ）传感器在数控机床上的应用 数控机床 的主要工作过程是利用数控技术 中的数字信 号对 机床 的工作过程进行控 制，也就是说将刀具 的具体运 行过程与 路线以数字信号的形式记录下来 ，然后经过系统 的识别发 出信 号，使机床上 的工件与刀具产生相对运动，从而加工出达到标 准 的零 件 。 三、传感检测技术的地位和作用 传感检测技术不仅是机 电一体化中不可缺少的技术 ，也是 实现 自动控制、 自动调节 的关键环节。在很大程度上传感器的 检测技术影响着 自动化系统的质量 。在一个 自动化系统中 ，只 有利用传感器的检测技术对各方面参数进行检查，才能使整个 自动化系统正常的工作 。在科技高速发展 的今 天，不论是生活 中还是生产中都能利用到检测传感技术。例如 ， 部分仪器设备 、 办公设备、家 电中的计算机继承制造系统、Ｃ Ｎ Ｃ机床 、大型发 电机等等。在 国防事业和装备武器上 ，传感检测技术 同样有着 重要的作用。可以看 出，传感检测技术在提高生产设备和系统 安全经济运行监控检测手段、控制产 品质量等方面都推动了社 会生产力和科学技术的发展。总的来说，无论从宇宙到陆地 ， 从陆地到海洋 ，从项尖技术到基础知识 ，从复杂 的大型 自动化 设备到社会 中每个细节，传感检测技术都扮演着重要的角色 。 四、我国传感器技术 的发展方 向 精度 的发展：在原有 的基础上研究出更加具有灵敏度 、准 确度 、灵活性的传感器 ；可靠性 的发展。传感器的抗温度性能、 抗压 力性 能、抗干扰性能都是影响传感器可靠性的关键 因素 ， 所 以我们应该注重这些因素 ，增强传感器 的可靠性；微型化发 展 ：努力开发出更好 的材料与技术使传感器微型化 的理想成为 现实 ；节能性发展：传感器的工作是建立在 电源 的基础上的， 既耗 费能源又费时费力 。所 以我们应该努力研制出不靠 电源的 传感器。 总之，虽说 目前我 国在传 感器上 的研制与传感检测技术的 应用 已经有所成就 ，但是与外国的很多先进技术还具有很大的 差距 。所 以，我们应该从研究手法和设备上做出提高 ，从而使 传感器与检测技术在整体 的运用上 有所增强。 参考文献 ： 『 １ ］ 季俊星． 浅析传 感器在机 电一体化 系统 中的应用ｍ． 中小
（ 一 ）机器人 需要传感器 机器人是 自动化科技 的代表产物 ，它的 自动化程度在某些 方面实现 了很大的突破 。它之所 以具备 良好 自动化功能 ，在操 作 中能够准确无误，其 中主要原 因是传感器 的作用 。传感器在 机器人 内部感知到 自身 、外部或者操作对象 的状态 ，从而对 信 息进行处理，比如 ，速度、加速度、方向、位置等等 。 （ 二 ）机械加工过程的传感检测技术。 １ ． 切削过程和机床运行过程 中的传感技术应用 切削过程 中， 传感器 的主要作用是对提高切削过程 的效率、 制造成本和对金属材料 的切割的检测 。传感器通过对 切削力、 切削过程 振动 、切削过程的声音发射和切削过程中电机 的功率 等传感参数的检测 ，来对切削过程 中的切削力、振动的变化进 企 业 管 理 与 科 技 （ 下 旬刊 ） 。 ２ ０ １ １ ， １ ． 行有效的辨识 。在机床的运 行方面，传感器的主要是对驱动系 【 ２ 】 杨 洪才， 孙 洪平． 论我 国传感 器技术 的发展及 其在机 电 统、温度 的监测与控制、轴承和 回转系统 以及安全性进行跟踪 体化 中应用 『 ｌ １ ＿ 民营科技 ， ２ ０ ０ ９ ， １ ０ ．
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（ 一 ）传 感 器 的 概 念 在 工程作业 中，能按照固定规律将一种量转换成同种或者 不 同种量值 并且传输 出去的工具，我们称它为传感器。传感器 和人类的器 官有相 同点，并且在 人类器官上有所延伸。在信息
化 的社会中，人们通常也利用传 感器检测力 、压力、速度 、温 度 、流 量、湿度 、生物量以及更 多的非 电量信息来促进 生产力 的发展 。
消 费 电子
计算机科 学
Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｇ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ ２ ０ １ ３ 年 ３月 下
对机电一体化系统中的传感器与检测技术研究
冯 占营
（ 济 南职业 学院，济南
２ ５ ０ １ ０ ３）
摘 要 ：传感器与检测技术是 高职 院校机 电一体化专业必修课 。通过 对传感器及 检测技术在机 电一体化 系统 中 应 用状况的描 述 ，指 出传感 器及检 测技 术作 为机 电一体化 系统 不可缺 少的关键技 术之一 ，在机 电一体化 系统中起 着 举足轻 重的地 位和作用 ，也是机 电一体化 系统 完成 自动控制和 自动调 节的关键 环节。
关键 词 ：机 电 一 体 化 ；传 感 器 ；检 测 技 术
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ １ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２（ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ １ ０ ０ — ０ １
目前 ，我 国在传 感器上 的研制与传感检测 技术 的应用 已经 有所成就 ，但是与外国的很多先进技术还具有很大 的差距。机 电一体化是现代科技发展下的产物 ， 它在各个领域都有所应用 ， 并且起着非常大的作用。本文主要介绍传 感器与检测技术的基 本概念 ，和传感器检测技术在机电一体化系统 中的具体应用及 发展趋势。 传 感器与机 电一体化 的介绍及联系