鐘兢

（重慶美高科技有限公司，重慶 400041）

得到優(yōu)化同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)的成本，就需要在切削的過(guò)程中運(yùn)用傳感器技術(shù)。縱觀當(dāng)下我國(guó)的一些機(jī)械加工中的切削過(guò)程，我們可以看出，傳感檢測(cè)技術(shù)主要針對(duì)于機(jī)械設(shè)備的切削力進(jìn)行控制，同時(shí)還能夠控制機(jī)械設(shè)備的一些相應(yīng)變化情況。對(duì)于在切削過(guò)程中的一些相關(guān)的參數(shù)，傳感檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分析，并且對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行了解，保證切削過(guò)程的順利進(jìn)行。同時(shí)對(duì)于機(jī)床運(yùn)行來(lái)說(shuō)，傳感檢測(cè)技術(shù)能夠結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)等信息，控制機(jī)床的溫度檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和安全性，進(jìn)而保證機(jī)床的功率和精度等。

傳感器的工件的監(jiān)視過(guò)程的研究是最早的，同時(shí)也是研究最多的，相對(duì)于此，機(jī)床和刀具過(guò)程的監(jiān)視技術(shù)就的研究時(shí)間就沒(méi)有那么長(zhǎng)了。在工件監(jiān)視中，人們多以實(shí)現(xiàn)工件的加工質(zhì)量控制為目標(biāo)。人們對(duì)于工件的安裝和識(shí)別的要求也不斷提高。總體來(lái)說(shuō)，作為一種用來(lái)分辨所執(zhí)行的加工工序是否符合零件加工的要求的一種工序，工序識(shí)別在機(jī)械加工中起著重要作用。對(duì)于工件的識(shí)別來(lái)說(shuō)，工件識(shí)別需要分辨那些被送進(jìn)機(jī)床的毛胚或者工件是否符合相應(yīng)的加工要求，與此同時(shí)還需要分辨工件安裝的位置是否符合相關(guān)的規(guī)程要求。同時(shí)，對(duì)于工件表面的缺陷或者是一些代加工的毛坯來(lái)說(shuō)，利用工件安裝鑒定和弓箭是被能夠?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別，來(lái)保證加工工件的完整。這些監(jiān)視和識(shí)別被完成后，相關(guān)工作人員基于此可以開(kāi)發(fā)許多傳感器，比如，激光表面粗糙度傳感系統(tǒng)、TV 或CCD 的機(jī)器視覺(jué)傳感器等。

在機(jī)械加工的材料切除過(guò)程中，切削和磨削都是非常重要的。而切削和磨削所用到的工具是刀具和砂輪，但是當(dāng)這些刀具和砂輪在使用中受到磨損是不可避免的，在這些刀具和砂輪出現(xiàn)破損或者磨損到一定程度時(shí)，就會(huì)失去切削能力和磨削能力。如果刀具失效，就有可能導(dǎo)致及機(jī)床故障停機(jī)，還有可能引發(fā)一些安全事故，進(jìn)而危及人們的生命安全。而利用傳感器系統(tǒng)對(duì)刀具或者砂輪進(jìn)行檢測(cè)傳感，能夠在很大程度上對(duì)刀具和砂輪的磨損情況進(jìn)行監(jiān)督，進(jìn)而保證機(jī)械加工的順利進(jìn)行，還能夠?yàn)榧夹g(shù)施工人員的生命安全提供保障。

1 傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀發(fā)展分析

傳感器作為一種感受裝置，能夠感受一定范圍內(nèi)的輸出信號(hào)。這些信號(hào)是通過(guò)一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換而成的，能夠應(yīng)用于輸出信號(hào)的裝置或者器件。傳感器作為以一種被用來(lái)檢測(cè)機(jī)電一體化機(jī)器自身的同所處環(huán)境和操作對(duì)象狀態(tài)的一種裝置，能夠?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供，保證，并且提供一些機(jī)器運(yùn)作所必須的信息。在科技發(fā)展的發(fā)背景之下，傳感器技術(shù)受到了廣泛的應(yīng)用，這種應(yīng)用在20 世紀(jì)80 年代就已經(jīng)很流行了，各個(gè)國(guó)家都非常注重傳感器的研究和開(kāi)發(fā)。當(dāng)下，傳感器技術(shù)在現(xiàn)代科技的領(lǐng)域已經(jīng)成為了重要的新興行業(yè)，許多相關(guān)的技術(shù)研究人員都在不斷地開(kāi)發(fā)傳感器的更多的功能。同時(shí)，我國(guó)傳感器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用起步較晚，在實(shí)際的研究和使用的過(guò)程中仍然存在著一些困難。因此，為了能夠使傳感器技術(shù)得到更好的應(yīng)用，為了提高傳感器技術(shù)的精確度，相關(guān)技術(shù)研究人員還應(yīng)當(dāng)不斷地對(duì)傳感器進(jìn)行完善和開(kāi)發(fā)。

2 傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用分析

2.1 在機(jī)械加工的過(guò)程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，為了保證加工的效率，技術(shù)人員需要檢測(cè)很多地方。為了能夠以使得切削過(guò)程的生產(chǎn)率

2.2 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，傳感器技術(shù)的研究和應(yīng)用重點(diǎn)

傳感器的種類非常多，不同種類的傳感器的原理不同，功能也不同。電阻應(yīng)變式傳感器在當(dāng)下廣泛的被應(yīng)用于一些測(cè)力裝置，比如電子秤。這種傳感器的精度和范圍度需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況來(lái)選擇，并不是越精確越好，精確高的需要的成本也很高，所以在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇適合的的精度即可。不過(guò)無(wú)論在什么場(chǎng)合，我們選擇的傳感器都應(yīng)當(dāng)是數(shù)據(jù)可靠且性能穩(wěn)定的。所以，對(duì)于傳感器來(lái)說(shuō)，在對(duì)其進(jìn)行研究的適合應(yīng)當(dāng)注重傳感器的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3 在汽車的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)的汽車工業(yè)隨著傳感器技術(shù)的不斷應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期。作為汽車控制系統(tǒng)的信息源，汽車傳感器不僅是汽車的電子控制系統(tǒng)的重要部件，還是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域的核心內(nèi)容。傳感器在汽車上的具體應(yīng)用體現(xiàn)在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的地盤(pán)控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及導(dǎo)航系統(tǒng)。傳感器具有便于集成、體積小、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。汽車作為一種人們重要的交通工具，幾乎成了人們生活的必須品。一輛家庭用的轎車大概需要有幾十個(gè)傳感器，而一些豪華的轎車甚至有200 多個(gè)傳感器。

在汽車方面實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化需要將純機(jī)械式控制部件換成自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)，改善汽車相關(guān)性能的作用。同時(shí)還能夠減少排氣污染、降低油耗，節(jié)能環(huán)保、減少排氣污染，在很大程度上提升了汽車行駛的安全性和可靠性，使駕駛員能夠體驗(yàn)到更加方便的操作，享受到更舒適的環(huán)境。在汽車所有的重點(diǎn)控制系統(tǒng)中，壓力傳感器、曲軸位置傳感器、氣敏傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器作為機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分，都起到了重要的作用。

2.4 傳感器技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

在當(dāng)下，傳感器受到了人們的廣泛應(yīng)用，在機(jī)器人領(lǐng)域中，傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人的工作環(huán)境和工作狀態(tài)及一些核心部件。傳感器在工作過(guò)程中能夠感受到規(guī)定的被測(cè)量，同時(shí)能夠按照相應(yīng)的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可以輸出的信號(hào)或者是裝置。機(jī)器人能夠檢測(cè)到程序?qū)?yīng)的工作對(duì)象，并在檢測(cè)到工作對(duì)象后對(duì)其進(jìn)行加工和處理是因?yàn)闄C(jī)器人被安裝了傳感器。傳感器不僅能夠讓機(jī)器人檢測(cè)到工作對(duì)象，還能夠賦予機(jī)器人一種類似于人類的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的反饋。安裝了傳感器的智能機(jī)器人不僅具有著很多的功能，有些還能夠在惡劣的條件下進(jìn)行工作，比如安裝了觸覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器、超聲波傳感器、光敏傳感器的機(jī)器人。

根據(jù)傳感器對(duì)于機(jī)器人的應(yīng)用可以將傳感器分為機(jī)器人內(nèi)部傳感器和機(jī)器人外部傳感器。其中，機(jī)器人內(nèi)部傳感器能夠檢測(cè)機(jī)器人內(nèi)部的工作狀態(tài)，大部分是檢測(cè)角度的傳感器和檢測(cè)速度的傳感器。機(jī)器人外部傳感器是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人外部工作環(huán)境和工作環(huán)境的傳感器，這種機(jī)器人外部傳感器不僅能夠讓機(jī)器人識(shí)別工作對(duì)象，還能夠讓機(jī)器人具有更多的外部功能?？梢哉f(shuō)，傳感器的出現(xiàn)，使機(jī)器人擁有了更加敏銳的知覺(jué)能力和反應(yīng)能力，讓其能夠適應(yīng)更加惡劣的工作環(huán)境，進(jìn)行更加困難的工作，為人類的科技進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

3 我國(guó)傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的一些問(wèn)題以及今后的發(fā)展方向

作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)，傳感器技術(shù)還是機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分。傳感器的好壞能夠影響著系統(tǒng)的功能，傳感器越好，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越好，傳感器技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)有著密切的關(guān)系。對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有傳感器，那么這個(gè)系統(tǒng)就是不完整的。完整的具有傳感器的機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并在檢測(cè)后將其轉(zhuǎn)換成容易處理的信號(hào)。這種信號(hào)被我們獲得，就可以了解系統(tǒng)的控制信息，進(jìn)而了解整個(gè)系統(tǒng)的工作情況。

由于我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展較晚，當(dāng)下雖然有很多優(yōu)秀的科技工作者在不斷努力，但是相對(duì)于一些科技發(fā)達(dá)的國(guó)家，還是落后的，所以我國(guó)對(duì)于傳感器的研究并沒(méi)有真正發(fā)展為市場(chǎng)化。我國(guó)對(duì)于傳感器的研究地點(diǎn)主要在高等院校和一些專業(yè)研究所中。在20 世紀(jì)80 年代，我國(guó)的傳感器的計(jì)算模擬設(shè)計(jì)方法、微機(jī)械加工技術(shù)和設(shè)備、傳感器可靠性技術(shù)研究和先進(jìn)封裝技術(shù)和設(shè)備等方面都同一些發(fā)達(dá)國(guó)家之間有明顯的差距。因此，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)的研究和對(duì)于先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，進(jìn)而提升我國(guó)整體傳感器的技術(shù)水平?；诖?，在今后的傳感器發(fā)展中，可以從以下幾個(gè)方向入手：（1）提高傳感器的抗干擾能力，并不斷開(kāi)發(fā)新型的敏感材料。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)使用穩(wěn)定的電源，通過(guò)利用一些學(xué)科的知識(shí)來(lái)研制新型的感應(yīng)器，刺進(jìn)我國(guó)傳感器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。（2）對(duì)于傳感器的研究方向應(yīng)當(dāng)不斷向高精度和微型化邁進(jìn)。爭(zhēng)取研究出精度高、靈敏度強(qiáng)、高響應(yīng)速度的傳感器。（3）隨著我國(guó)測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化的不斷進(jìn)步和提升，人們對(duì)于傳感器的要求越來(lái)越高。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，如果想讓傳感器起到更好的作用，就應(yīng)當(dāng)提升傳感器的可靠性和準(zhǔn)確性，同時(shí)，研究方向應(yīng)當(dāng)趨于數(shù)字化和智能化。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)下，傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中受到了廣泛的應(yīng)用，但是這個(gè)應(yīng)用研究的過(guò)程非常復(fù)雜，充滿艱辛。這就需要相關(guān)研究人員不斷努力、不斷創(chuàng)新，在這個(gè)復(fù)雜而長(zhǎng)期的過(guò)程中堅(jiān)持到底。同時(shí)在選擇傳感器的時(shí)候應(yīng)當(dāng)帶有目的性的選擇合適的傳感器，適合的才是最好的，才能夠發(fā)揮傳感器的最大作用，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化功能的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)的科技進(jìn)步。