浅析传感器技术在机电一体化中的应用_学位论文.doc

摘要 文章概述传感器研究现状与发展，探讨传感器在机电一体化系统中的应用，并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。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Abstract this article summarizes the current research and development, the sensor in mechanical and electrical integration system discussed sensor, and the application in the development of sensor technology analysis of problems and developing direction. In mechatronics system, sensor, its role in system equivalent chordotonal organ system, can quickly and accurately to obtain information and can withstand severe environmental test, electromechanical integration system to achieve a high level of assurance. Such as lack of these sensors on the system of state and accurate and reliable information to the automatic detection system, information processing, control decision-making functions cannot be talked about. Keywords: sensor technology, Electromechanical integration, application 摘要 1 一、传感器的研究现状与发展 3 二、传感器在机电一体化系统中的应用 4 1.机器人用传感器 4 2.机械加工过程的传感检测技术 4 （1）切削过程和机床运行过程的传感技术 4 （2）工件的过程传感 4 （3）刀具 4 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 5 （1）先进的计算、模拟和设计方法 5 （2）先进的微机械加工技术与设备 5 （3）先进的封装技术与设备 5 （4）可靠性技术研究等方面 5 1.加速开发新型敏感材料 5 2.向高精度发展 6 3.向微型化发展 6 4.向微功耗及无源化发展 6 5.向智能化数字化发展 6 　　一、传感器的研究现状与发展 　　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。 　　从20世纪80年代起，逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。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。 　　二、传感器在机电一体化系统中的应用 　　传感器是左右机电一体化系统（或产品）发展的重要技术之一，广泛应用于各种自动化产品之中： 　　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。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