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摘要：在机电一体化系统中，传感器处系统之首，其作用相当于系统感受器官，能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验，是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。
关键词：传感器技术；机电一体化；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
随着人类科研技术的不断进步，电子信息的种类也在逐渐增加，信息传递的速度也在不断加快，信息的处理能力同样也在日益增强，所以，这些现象都预示着传感器技术的迅速发展，现在，传感器技术已经成为社会发展必不可少的环节之一，特别是在机电一体化的行业中，传感器技术更是处于系统发展的首位，對于机电一体化行业而言，传感器的作用就像整个系统的感受器官，能够准确而又迅速地获取外界的信息，而且它更能适应严酷的环境考验，传感器的应用是机电一体化能够达到更高水平的有效保证。
一、传感器的分类
传感技术的发展离不开传感器的巨大贡献。传感器可以感受规定范围内的器件和装置。它的主要作用是检测机电一体化系统本身，以及操作的对象和操作的环境状态等，可以有效控制机电一体化的有效运行。传感器根据不同的规则有不同的分类方法，首先，传感器根据能量转换可以分为能量控制型传感器和能量转换型传感器两种，能量转化型传感器则利用能量变化产生的物理效应产生信息，不需外加电源；其次，根据传感器的被测参量可以分成三类，即物性参量、机械量参量、热工参量；根据传感器的使用材料分类，有按照晶体结构、物理性质等材料进行区分的。由于其所应用的材料不同，传感器也会呈现对应性以及其独特性的反应；最后，根据传感器工作原理可以分为，生物传感器、物理传感器以及化学传感器。应根据不同的用途，结合传感器的特性，进行合理的选择。
二、传感器技术在机电一体化中的应用
1、机器人用传感器
工业机器人之所以能够准确操作，是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态，包括其自身状态信息的获取通过内部传感器（位置、位移、速度、加速度等）来完成，操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现，这个过程非常重要，足以为机器人控制提供反馈信息。
2、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的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率等。对于机床的运行来讲，主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等，其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
（2）工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的，多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来，工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。
（3）刀具（砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度（按磨钝标准判定）或出现破损（破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称），使它们失去切（磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时，称为刀具/砂轮失效。工业统计证明，刀具失效是引起机床故障停机的首要因素，由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外，它还可能引发设备或人身安全事故，甚至是重大事故。
3、汽车自动控制系统中的传感技术
随着传感器技术和其它新技术的应用，现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件，这不仅体现在发动机上，为更全面地改善汽车性能，增加人性化服务功能，降低油耗，减少排气污染，提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性，先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中，必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。
4、传感检测技术在机械加工过程中的应用
与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。简单地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工件加工要求的工序。工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，另外还要求辨识工件安装的位置是否是工艺规程的要求。还可以监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。切削过程传感检测的目的主要是把切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率进行优化等；最后，无论是尖端的科学技术，还是庞大的自动化系统，一般都需要各种材料，以及各种特性的传感技术和检测技术。因此，在信息高速发达的现代社会，传感技术已经成为信息获取、处理问题等的重要方法。
5、传感器在石油工业中工业机器人的应用
石油工业中的工业机器人能够准确操作，主要是因为机器人通过传感器来感知工作环境以及自身的工作状态。具体来讲，感知自身状态通过传感器来获得位置、速度等必要信息。工业机器人对操作的对象以及对工作环境的感知通过传感器对温度、流量等信息的感知来实现。不论是机器人对自身的感知还是对外界的感知，对于机器人实现自动控制与调节都至关重要。机器人的传感器，具体来说，是指光电开关、电涡流等。通过这些传感器，机器人能够实现对每个细节以及极限位置的检测与控制，这些传感器也保证了机器人的重复精确定位、轨迹精确功能以及安全动作要求。
三、传感器的发展前景
目前我国的传感器技术正在加速由传统型向新型传感器转型的发展阶段。传感器正向着低耗能，高精度和可靠性，以及智能化和数字化。传感器行业的发展，可以带动一系列相关产业的发展，可以作为国家新的经济增长点。
首先，可以向微型化发展，因为各种控制设备的功能越来越强大，则各个部件的体积应该越小越好，传感器也应该越小越好，这就要求在材料方面有所创新，利用硅材料制成的，无论在进度还是灵敏度上效果都很好；其次，可以向高精度方向改进，随着自动化生产程度的提高，对传感器的要求在不断提高，所以应该在精度的研究方面投入财力、物力，进行研究，争取研制出灵敏度高、精确性好、响应的速度快，而且便于自动化生产的传感器；还可以向微耗能和无源化的方向发展，传感器一般都是由非电量向电量的转化，工作时离不开电源，在野外或者远离电网的时候，一般是利用供电电池和太阳能供电，开发微功耗的传感器以及无源传感器是必然的发展方向。这样可以节省电源，又可以提高系统的使用寿命。
结束语
传感器在机电一体化系统中，占据着非常关键的低位和作用。传感器技术直接关系着几点一体化系统的水准。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现，所以我们更加要提高和加强对技术的探讨以及深入的研究，以便促进我国传感器技术的进一步发展。
参考文献
[1]韩连英.光纤传感器在机械设备检测中的应用[J].光机电信息，2008（03）.
[2]张开逊.现代传感器技术在信息科学中的地位[J].工业计量，2009（01）.
关键词：传感器技术；机电一体化；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
随着人类科研技术的不断进步，电子信息的种类也在逐渐增加，信息传递的速度也在不断加快，信息的处理能力同样也在日益增强，所以，这些现象都预示着传感器技术的迅速发展，现在，传感器技术已经成为社会发展必不可少的环节之一，特别是在机电一体化的行业中，传感器技术更是处于系统发展的首位，對于机电一体化行业而言，传感器的作用就像整个系统的感受器官，能够准确而又迅速地获取外界的信息，而且它更能适应严酷的环境考验，传感器的应用是机电一体化能够达到更高水平的有效保证。
一、传感器的分类
传感技术的发展离不开传感器的巨大贡献。传感器可以感受规定范围内的器件和装置。它的主要作用是检测机电一体化系统本身，以及操作的对象和操作的环境状态等，可以有效控制机电一体化的有效运行。传感器根据不同的规则有不同的分类方法，首先，传感器根据能量转换可以分为能量控制型传感器和能量转换型传感器两种，能量转化型传感器则利用能量变化产生的物理效应产生信息，不需外加电源；其次，根据传感器的被测参量可以分成三类，即物性参量、机械量参量、热工参量；根据传感器的使用材料分类，有按照晶体结构、物理性质等材料进行区分的。由于其所应用的材料不同，传感器也会呈现对应性以及其独特性的反应；最后，根据传感器工作原理可以分为，生物传感器、物理传感器以及化学传感器。应根据不同的用途，结合传感器的特性，进行合理的选择。
二、传感器技术在机电一体化中的应用
1、机器人用传感器
工业机器人之所以能够准确操作，是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态，包括其自身状态信息的获取通过内部传感器（位置、位移、速度、加速度等）来完成，操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现，这个过程非常重要，足以为机器人控制提供反馈信息。
2、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的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率等。对于机床的运行来讲，主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等，其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。
（2）工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的，多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来，工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。
（3）刀具（砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度（按磨钝标准判定）或出现破损（破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称），使它们失去切（磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时，称为刀具/砂轮失效。工业统计证明，刀具失效是引起机床故障停机的首要因素，由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外，它还可能引发设备或人身安全事故，甚至是重大事故。
3、汽车自动控制系统中的传感技术
随着传感器技术和其它新技术的应用，现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件，这不仅体现在发动机上，为更全面地改善汽车性能，增加人性化服务功能，降低油耗，减少排气污染，提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性，先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中，必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。
4、传感检测技术在机械加工过程中的应用
与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。简单地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工件加工要求的工序。工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，另外还要求辨识工件安装的位置是否是工艺规程的要求。还可以监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。切削过程传感检测的目的主要是把切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率进行优化等；最后，无论是尖端的科学技术，还是庞大的自动化系统，一般都需要各种材料，以及各种特性的传感技术和检测技术。因此，在信息高速发达的现代社会，传感技术已经成为信息获取、处理问题等的重要方法。
5、传感器在石油工业中工业机器人的应用
石油工业中的工业机器人能够准确操作，主要是因为机器人通过传感器来感知工作环境以及自身的工作状态。具体来讲，感知自身状态通过传感器来获得位置、速度等必要信息。工业机器人对操作的对象以及对工作环境的感知通过传感器对温度、流量等信息的感知来实现。不论是机器人对自身的感知还是对外界的感知，对于机器人实现自动控制与调节都至关重要。机器人的传感器，具体来说，是指光电开关、电涡流等。通过这些传感器，机器人能够实现对每个细节以及极限位置的检测与控制，这些传感器也保证了机器人的重复精确定位、轨迹精确功能以及安全动作要求。
三、传感器的发展前景
目前我国的传感器技术正在加速由传统型向新型传感器转型的发展阶段。传感器正向着低耗能，高精度和可靠性，以及智能化和数字化。传感器行业的发展，可以带动一系列相关产业的发展，可以作为国家新的经济增长点。
首先，可以向微型化发展，因为各种控制设备的功能越来越强大，则各个部件的体积应该越小越好，传感器也应该越小越好，这就要求在材料方面有所创新，利用硅材料制成的，无论在进度还是灵敏度上效果都很好；其次，可以向高精度方向改进，随着自动化生产程度的提高，对传感器的要求在不断提高，所以应该在精度的研究方面投入财力、物力，进行研究，争取研制出灵敏度高、精确性好、响应的速度快，而且便于自动化生产的传感器；还可以向微耗能和无源化的方向发展，传感器一般都是由非电量向电量的转化，工作时离不开电源，在野外或者远离电网的时候，一般是利用供电电池和太阳能供电，开发微功耗的传感器以及无源传感器是必然的发展方向。这样可以节省电源，又可以提高系统的使用寿命。
结束语
传感器在机电一体化系统中，占据着非常关键的低位和作用。传感器技术直接关系着几点一体化系统的水准。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现，所以我们更加要提高和加强对技术的探讨以及深入的研究，以便促进我国传感器技术的进一步发展。
参考文献
[1]韩连英.光纤传感器在机械设备检测中的应用[J].光机电信息，2008（03）.
[2]张开逊.现代传感器技术在信息科学中的地位[J].工业计量，2009（01）.