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摘 要：本文简述了当前传感器技术的发展与应用前景，讨论了该技术在机电领域的使用环节，并对该技术在机电一体化系统中存在的多发问题进行原因剖析，为今后此类技术的在企业中的应用提供合理建议。
关键词：传感器部件；原理；机电一体化；系统；发展
在现有机电一体化领域中，传感器作为主要部件，有着至关重要的作用，它的作用相当于感官器官，能够及时敏捷的获取机器设备所需信息，并能有效发出指令去实现某一过程，该技术是机电自动化系统中科技水平最高的环节，如果传感器系统不能有效工作，机电系统的信息处理、数据分析、控制装置都会失去相应功能，对高精度的机电设备来言，传感器技术是精髓，需要我们在工作中加以总结学习。
1 传感器的应用现状与前景
传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集—传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在，传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。
2 传感器在机电一体化体系中的运用
传感器是衡量机电一体化产品或系统是否优越的重要指标之一，该技术在机械设备中广泛使用，通常应用于以下几个领域。
2.1 工业用传感器
工业装备能够实现高精度运作，主要是应用了多种传感器部件来控制，传感器通过对工业设备的下达指令，然后去按照程序进行工作，例如传感器可以让工业设备实现位置定位、转移、运行速度等环节的有效改变，完成对应的操作，实现高精度的对机器设备进行控制。
2.2 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。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等，而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。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。它们多数以工件加工质量控制为目标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，同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外，还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器，如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。
3 传感器技术发展的若干问题及发展方向
传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能；其水平越高，系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中，如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号，我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得，进而使整个系统就无法正常有效的工作。
传感器技术是实现机械设备自动控制、自动运行的关键技术，也是机电一体化系统中不可缺失的环节，传感器技术的高低直接决定了机电设备的先进性，水平越高，机电设备就越先进，它的先进性和应用性主要体现在以下几个方面：
（1）先进的计算、模拟和设计方法。
（2）先进的微机械加工技术与设备。
（3）先进的封装技术与设备。
（4）可靠性技术研究等方面。因此，必须加强技术研究和引进先进设备，以提高整体水平。
传感器技术今后的发展方向可有几方面：
①加速开发新型敏感材料：通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科，各种新技术的互相渗透和综合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。
②向高精度发展：研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。
③向微型化发展：通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。
④向微功耗及无源化发展：传感器一般都是非电量向电量的转化，工作时离不开电源，开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。
⑤向智能化数字化发展：随着现代化的发展，传感器的功能已突破传统的功能，其输出不再是一个单一的模拟信号（如0～10mV），而是经过微电脑处理好后的数字信号，有点甚至带有控制功能，即智能传感器。
4 结语
传感器技术是研究机电一体化系统中的信息传递问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机地结合在一起，形成完整的系统。传感器技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要；同时传感器技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲，机电一体化系统的设计，就是根据功能要求选择了各部分后所进行的传感器应用设计。传感器的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此传感器技术是机电一体化系统的关键环节。
参考文献
[1]齐春晓.浅析传感器技术在盐化工机电设备中的应用[J].科研，2015，（11）：174.
[2]李冰.浅谈传感器在机电一体化系统中应用[J].消费电子，2013，（12）：16.
[3]郑扬，谭胡心.传感器技术在机电自動化控制中的应用[J].工业，2015，（6）：298.
（作者单位：唐山国丰钢铁有限公司）
关键词：传感器部件；原理；机电一体化；系统；发展
在现有机电一体化领域中，传感器作为主要部件，有着至关重要的作用，它的作用相当于感官器官，能够及时敏捷的获取机器设备所需信息，并能有效发出指令去实现某一过程，该技术是机电自动化系统中科技水平最高的环节，如果传感器系统不能有效工作，机电系统的信息处理、数据分析、控制装置都会失去相应功能，对高精度的机电设备来言，传感器技术是精髓，需要我们在工作中加以总结学习。
1 传感器的应用现状与前景
传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集—传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在，传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。
2 传感器在机电一体化体系中的运用
传感器是衡量机电一体化产品或系统是否优越的重要指标之一，该技术在机械设备中广泛使用，通常应用于以下几个领域。
2.1 工业用传感器
工业装备能够实现高精度运作，主要是应用了多种传感器部件来控制，传感器通过对工业设备的下达指令，然后去按照程序进行工作，例如传感器可以让工业设备实现位置定位、转移、运行速度等环节的有效改变，完成对应的操作，实现高精度的对机器设备进行控制。
2.2 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。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等，而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。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。它们多数以工件加工质量控制为目标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，同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外，还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器，如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。
3 传感器技术发展的若干问题及发展方向
传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能；其水平越高，系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中，如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号，我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得，进而使整个系统就无法正常有效的工作。
传感器技术是实现机械设备自动控制、自动运行的关键技术，也是机电一体化系统中不可缺失的环节，传感器技术的高低直接决定了机电设备的先进性，水平越高，机电设备就越先进，它的先进性和应用性主要体现在以下几个方面：
（1）先进的计算、模拟和设计方法。
（2）先进的微机械加工技术与设备。
（3）先进的封装技术与设备。
（4）可靠性技术研究等方面。因此，必须加强技术研究和引进先进设备，以提高整体水平。
传感器技术今后的发展方向可有几方面：
①加速开发新型敏感材料：通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科，各种新技术的互相渗透和综合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。
②向高精度发展：研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。
③向微型化发展：通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。
④向微功耗及无源化发展：传感器一般都是非电量向电量的转化，工作时离不开电源，开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。
⑤向智能化数字化发展：随着现代化的发展，传感器的功能已突破传统的功能，其输出不再是一个单一的模拟信号（如0～10mV），而是经过微电脑处理好后的数字信号，有点甚至带有控制功能，即智能传感器。
4 结语
传感器技术是研究机电一体化系统中的信息传递问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机地结合在一起，形成完整的系统。传感器技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要；同时传感器技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲，机电一体化系统的设计，就是根据功能要求选择了各部分后所进行的传感器应用设计。传感器的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此传感器技术是机电一体化系统的关键环节。
参考文献
[1]齐春晓.浅析传感器技术在盐化工机电设备中的应用[J].科研，2015，（11）：174.
[2]李冰.浅谈传感器在机电一体化系统中应用[J].消费电子，2013，（12）：16.
[3]郑扬，谭胡心.传感器技术在机电自動化控制中的应用[J].工业，2015，（6）：298.
（作者单位：唐山国丰钢铁有限公司）