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【摘 要】本文首先通过对传感器及检测技术在机电一体化系统中的应用状况的描述，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。同时还对机电一体化系统中常用传感器的种类、功能、以及将来的研究、应用和发展方向做了简要介绍。
【关键词】传感器；机电一体化；检测技术；发展。
1 引言
作为机电一体化系统的核心部分，传感器技术在机电一体化系统中发挥的作用不言而喻。传感器能够反映对象的特征以及状态，提供待测对象一些必要的信息。传感器技术将温度、流量、速度等物理量转换成对应的电信号，或者是将点信号进行放大、标度变换等加工处理。传感器与检测技术能够满足机电一体化对于快速、可靠地得到所需要的信息的要求，但需要控制在传感器与检测技术上投入的资金。
2 传感器系统的介绍
一个典型的机电一体化系统结构框图如图1所示。
从这个方框图中可以看到，其中有一个很重要的环节就是测量模块。测量模块涉及采集有关系统状态和行为的信息，由传感器、调理电路变换电路等组成。其输入参数是确定机械结构模块性能的物理参数，例如，强度、压力、位移、速度、力（力矩）以及变形等。输出参数是被测量的特征参数，如电压、电流、相位、频率等。系统对测量模块的要求，就是不失真地反映被测物理参数的时间变化曲线。这里包含了分辨率、精度、线性范围、动态响应等一系列技术指标。
由此可见，在机电一体化系统中，传感器处于系统之首，其作用相当于系统的感受器官，他能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，是机电一体化系统达到高水平的保证。如果缺少这些传感器对系统状态和对象信息精确而可靠的自动检测，那么系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。
3 传感检测技术在机电一体化中的具体应用
3.1 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。
3.2 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20世纪80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。目前我们的传感技术还无法很好地完成这些识别和监测任务，所以，在已有的技术上我们还需创造出更多的传感器，例如，基于TV或者CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。
（3）砂轮的检测与传感
众所周知，在材料切割的过程主要包括切削和磨削两个过程。当砂轮的磨损到了一定程度或者是出现破损的时候，就无法继续保证切削过程中的质量与精度，更不具有表面的完整性，这样的情况一般称为砂轮失效。出现这种状况的主要原因是因为机床出现故障，并且故障无法在第一时间解除，甚至可以导致危险事故的发生，威胁到人身财产安全。而机床故障的检测是由传感器完成的。
3.3 汽车行业中的传感器技术
在现代汽车的系统与装置中，传感器占有着主导地位，基本上汽车上有关电子控制的装置和系统都装备了传感器，例如，自动变速器、ABS（汽车制动防抱死系统）、汽车安全气囊装置、驱动防滑系统、安全报警装置、各种娱乐装置、通讯装置还有更多的可以提高舒适度的辅助驾驶装置。对于汽车的内部控制系统，机电一体化将传统古老的纯机械控制方式转化为全自动化控制方式。
3.4 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。
4 传感器与检测技术在石油工业应用的发展趋势
目前，我国的传感器产业虽然无法满足石油工业发展的的需求，在传感器技术以及制造方面与国外也有一定的差距。但从市场方面来看，传感器在我国有着相当大的发展前景，其市场也是相当的广阔。要提高我国的传感器的研究水平，需要提高对技术的研究以及积极引进国外先进设备。传感器的发展方向，总体而言，在于以下几方面：智能化、数字化方向、开发新型敏感材料方向、高精度发展方向等。
5 我国传感器技术的发展方向
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
6 结束语
总之，无论是从太空宇宙到海洋探秘，还是从尖端科学到基础科学，从各种庞大、复杂的自动化系统，到生活中方方面面的小项目，都离不开各种各样的传感器和相应的检测技术，可以说，在信息科学技术高速发展的今天，检测技术作为信息获取、处理的方法和手段，已扮演着越来越重要的角色。
参考文献：
[1]李小玲.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].现代电子技术应用，2006（01）.
[2]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].附件广播电视大学学报，2011（03）.
[3]季俊星.浅析传感器在机电一体化系统中的应用[J].使用科技，2004（09）.
[4]魏天路，倪依纯. 机电一体化系统设计；机械工业出版社，2010（07）.
【关键词】传感器；机电一体化；检测技术；发展。
1 引言
作为机电一体化系统的核心部分，传感器技术在机电一体化系统中发挥的作用不言而喻。传感器能够反映对象的特征以及状态，提供待测对象一些必要的信息。传感器技术将温度、流量、速度等物理量转换成对应的电信号，或者是将点信号进行放大、标度变换等加工处理。传感器与检测技术能够满足机电一体化对于快速、可靠地得到所需要的信息的要求，但需要控制在传感器与检测技术上投入的资金。
2 传感器系统的介绍
一个典型的机电一体化系统结构框图如图1所示。
从这个方框图中可以看到，其中有一个很重要的环节就是测量模块。测量模块涉及采集有关系统状态和行为的信息，由传感器、调理电路变换电路等组成。其输入参数是确定机械结构模块性能的物理参数，例如，强度、压力、位移、速度、力（力矩）以及变形等。输出参数是被测量的特征参数，如电压、电流、相位、频率等。系统对测量模块的要求，就是不失真地反映被测物理参数的时间变化曲线。这里包含了分辨率、精度、线性范围、动态响应等一系列技术指标。
由此可见，在机电一体化系统中，传感器处于系统之首，其作用相当于系统的感受器官，他能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，是机电一体化系统达到高水平的保证。如果缺少这些传感器对系统状态和对象信息精确而可靠的自动检测，那么系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。
3 传感检测技术在机电一体化中的具体应用
3.1 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。
3.2 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20世纪80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。目前我们的传感技术还无法很好地完成这些识别和监测任务，所以，在已有的技术上我们还需创造出更多的传感器，例如，基于TV或者CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。
（3）砂轮的检测与传感
众所周知，在材料切割的过程主要包括切削和磨削两个过程。当砂轮的磨损到了一定程度或者是出现破损的时候，就无法继续保证切削过程中的质量与精度，更不具有表面的完整性，这样的情况一般称为砂轮失效。出现这种状况的主要原因是因为机床出现故障，并且故障无法在第一时间解除，甚至可以导致危险事故的发生，威胁到人身财产安全。而机床故障的检测是由传感器完成的。
3.3 汽车行业中的传感器技术
在现代汽车的系统与装置中，传感器占有着主导地位，基本上汽车上有关电子控制的装置和系统都装备了传感器，例如，自动变速器、ABS（汽车制动防抱死系统）、汽车安全气囊装置、驱动防滑系统、安全报警装置、各种娱乐装置、通讯装置还有更多的可以提高舒适度的辅助驾驶装置。对于汽车的内部控制系统，机电一体化将传统古老的纯机械控制方式转化为全自动化控制方式。
3.4 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。
4 传感器与检测技术在石油工业应用的发展趋势
目前，我国的传感器产业虽然无法满足石油工业发展的的需求，在传感器技术以及制造方面与国外也有一定的差距。但从市场方面来看，传感器在我国有着相当大的发展前景，其市场也是相当的广阔。要提高我国的传感器的研究水平，需要提高对技术的研究以及积极引进国外先进设备。传感器的发展方向，总体而言，在于以下几方面：智能化、数字化方向、开发新型敏感材料方向、高精度发展方向等。
5 我国传感器技术的发展方向
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
6 结束语
总之，无论是从太空宇宙到海洋探秘，还是从尖端科学到基础科学，从各种庞大、复杂的自动化系统，到生活中方方面面的小项目，都离不开各种各样的传感器和相应的检测技术，可以说，在信息科学技术高速发展的今天，检测技术作为信息获取、处理的方法和手段，已扮演着越来越重要的角色。
参考文献：
[1]李小玲.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].现代电子技术应用，2006（01）.
[2]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].附件广播电视大学学报，2011（03）.
[3]季俊星.浅析传感器在机电一体化系统中的应用[J].使用科技，2004（09）.
[4]魏天路，倪依纯. 机电一体化系统设计；机械工业出版社，2010（07）.