湖南長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院 何繼賢

前言

檢測傳感技術(shù)在機(jī)電一體化的應(yīng)用中能夠準(zhǔn)確獲取各種數(shù)據(jù)信息，且其價格較為低廉。但在傳感技術(shù)的實際應(yīng)用中，其發(fā)展?fàn)顩r尚無法滿足整個機(jī)電系統(tǒng)的要求，不少機(jī)電系統(tǒng)在運行時無法獲取到極佳的效果。檢測傳感技術(shù)一直以來都是機(jī)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵所在。

1 檢測傳感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

通常人們對于客觀世界的認(rèn)識了解及改造都是將檢測作為基礎(chǔ)前提。隨著人們探索世界腳步的加快，電子信息數(shù)據(jù)的種類繁多，信息間的傳輸交流速度逐漸加快，人們對于信息數(shù)據(jù)的處理能力也在增強(qiáng)。檢測傳感技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)之首，在各個領(lǐng)域均得到了較為良好的應(yīng)用發(fā)展，對整個社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。

檢測傳感技術(shù)在其發(fā)展中引發(fā)了一場傳感器之間的技術(shù)革命，從20世紀(jì)80年代開始，在全世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了一股傳感器熱潮。無論是發(fā)展中國家還是發(fā)達(dá)國家，均將傳感技術(shù)作為新興技術(shù)競爭的一部分，對檢測傳感技術(shù)的相關(guān)問題研究極為重視。對檢測傳感技術(shù)的研究已被納入現(xiàn)代科技研究領(lǐng)域中，傳感器的生產(chǎn)發(fā)展已成為現(xiàn)代新興行業(yè)的一種。

2 傳感器在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

2.1 傳感技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用

在現(xiàn)代社會建設(shè)發(fā)展的各個領(lǐng)域，機(jī)器人得到了較為廣泛的應(yīng)用[1]。機(jī)器人在其應(yīng)用中之所以能夠?qū)χ噶钔耆牟?zhǔn)確完成任務(wù)主要就是其系統(tǒng)中的傳感器發(fā)揮了作用。特別是工業(yè)機(jī)器人，之所以能在其運行工作中準(zhǔn)確地進(jìn)行操作主要是因為能夠通過系統(tǒng)傳感器對自身及操作對象、環(huán)境等多方面的狀況信息進(jìn)行準(zhǔn)確感知，從而達(dá)到科學(xué)感知周邊狀態(tài)及外部環(huán)境的目的。這一整個感知的過程在機(jī)器人內(nèi)部系統(tǒng)中所占據(jù)的地位極為關(guān)鍵，能夠為機(jī)器人的順利運行提供大量必要的信息。

2.2 傳感技術(shù)在汽車自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)今社會的逐步前進(jìn)發(fā)展使得汽車工業(yè)也得到了較為優(yōu)良的發(fā)展。檢測傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用為汽車發(fā)動機(jī)的運行提供了極大的幫助，更為全面科學(xué)地對汽車的整體性能進(jìn)行了改進(jìn)與完善。與此同時還增添了人性化的服務(wù)，將汽車運行中的能耗進(jìn)一步降低，減少其對環(huán)境所造成的污染，提升汽車行駛的安全可靠性。在汽車全身部件中，檢測傳感技術(shù)均得到了應(yīng)用。在汽車的一些重點控制系統(tǒng)中，曲軸位置傳感器、壓力傳感器、吸氣傳感器等設(shè)備均得到了應(yīng)用。

2.3 傳感技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

2.3.1 刀具檢測傳感

在對一些重要材料進(jìn)行切除時，需經(jīng)過切削、磨削等程序。當(dāng)?shù)毒叩哪p度達(dá)到一定限度時將會出現(xiàn)局部破損的情況，并會對其磨削功能的充分發(fā)揮帶來一定的不利影響，或是無法對加工的精準(zhǔn)度進(jìn)行確保。人們通常將這種情況稱作刀具失效。通過對大量信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，引發(fā)機(jī)床事故停機(jī)的一大原因便是刀具的失效。另外，刀具的失效還會引起設(shè)備及人身安全事故。所以，在制造領(lǐng)域發(fā)展中，對于刀具失效問題的監(jiān)測研究一直都是關(guān)注的重點。經(jīng)過20多年對于刀具破損、磨損監(jiān)視問題的研究已獲得了較大的進(jìn)展。刀具磨損傳感方法主要有如接觸、放射法的直接型方法；也有如切削力、扭矩法的間接型方法以及如多傳感器組合的多感知融合法。刀具破損的傳感方法也分為直接與間接兩種，極具代表性的方法分別是光學(xué)圖像法及超聲波檢測。

2.3.2 工件過程傳感

工件過程監(jiān)測問題是研究最早的一個問題，其研究目標(biāo)是對工件的加工質(zhì)量實行科學(xué)有效控制。在20世紀(jì)80年代，對于工件識別機(jī)安裝位置的監(jiān)視工作也完全被擺在人們面前。簡單來說，工序識別主要是指對工件加工工序的必要性進(jìn)行分辨；而工件識別則是指對一些正送入機(jī)床中等待加工工件的加工必要性進(jìn)行分辨，同時還需對工件加工后的安裝位置進(jìn)行科學(xué)分辨，監(jiān)測其安裝位置是否符合工藝要求。

3 檢測傳感技術(shù)發(fā)展趨勢

第一，加快對新型敏感材料的研發(fā)速度。微電子、生物化學(xué)、信息處理等多種學(xué)科的迅速發(fā)展使得現(xiàn)代社會中的一些新興技術(shù)彼此之間相互作用影響，新一代的以新型的敏感材料為基礎(chǔ)的傳感檢測器有望研發(fā)出來。

第二，進(jìn)一步幫助發(fā)展一些集成化、多維化、高性能、量程范圍廣的檢測裝置[2]。半導(dǎo)體材料的研究進(jìn)展較為良好，各種新工藝技能開始得到了較為迅速的發(fā)展，一些極具現(xiàn)代化技術(shù)特點的半導(dǎo)體傳感器得以研發(fā)。在檢測傳感器的制造中，光刻、擴(kuò)散等集成電路工藝得到了較為廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步促使檢測系統(tǒng)呈現(xiàn)出一種小型化、多維化的局面。

4 結(jié)語

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，無論是刀具磨損、工件制造還是在機(jī)器人的運行中，檢測傳感技術(shù)的應(yīng)用極為關(guān)鍵。檢測傳感技術(shù)的逐步發(fā)展是對整個社會的前進(jìn)發(fā)展需求進(jìn)行充分地滿足，其近些年來研究所取得的進(jìn)展令人可喜，在今后的發(fā)展中勢必會取得更為優(yōu)異的成績。運用全面的觀點對檢測傳感技術(shù)進(jìn)行分析探究，能夠幫助促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的良好發(fā)展，推動整個社會的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]卞海玲.淺析機(jī)電一體化中的檢測傳感技術(shù)[J].裝備制造技術(shù),2010(04):125-126.

[2]趙一心.論檢測傳感技術(shù)在機(jī)電一體化中現(xiàn)狀、應(yīng)用及其發(fā)展[J].制造業(yè)自動化,2010(11):186-188.