传感器技术在机电一体化系统中的应用及其发展

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1、安徽机电职业技术学院毕业论文传感器技术在机电一体化系统中的应用及其发展系（部）电气工程系专业机电一体化班级3105姓名吕超生学号1302103211指导教师2010～2011学年第一学期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。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。关键词：传感器技术，光机电一体化，应用19目录

2、摘要1目录2引言4第一章传感器在机电一体化系统中的作用及地位51.1机器人用传感器51.2机械加工过程的传感检测技术51.3汽车自动控制系统中的传感技术6第二章、常用传感器的类型、特点、结构及用途62.1电阻式传感器72.2电容式传感器82.3电感式传感器92.4压电式传感器92.5霍尔式传感器10第三章机电一体化系统中传感器的选择113.1数控机床对传感器的要求123.2位移的检测123.3位置的检测133.4速度的检测133.5压力的检测143.6温度的检测143.7刀具磨损的监控14第四章我国传感器技术的发展趋势164.1与国外的差距164.2今后的发展趋势16结论1819致谢19

3、参考文献2019引言从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。在机电一体化系统中,传感器的作用相当于系统的感觉器官,即从待测对象那里获取能反映待测对象特征和状态的信号。检测传感技术的内容，一是研究如何将各种物理量（如位置、位移、速度、加速度、力、温度、压力、流量、成分等等）转换成与之成比例的电量；二是研究对转换的电信号的加工处理，如放大、补偿、标度变换等等。机电一体化系统要求，检测传感装置能快速、精确、可靠地获取信息，并价格低廉。但是，目前检

4、测传感技术的发展还难以满足控制系统的要求。不少机电一体化系统不能达到满意的效果，或无法达到设计要求的关键原因，在于没有合适的传感器。因此检测传感技术是机电一体化系统中的关键技术。19第一章传感器在机电一体化系统中的作用及地位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[2]。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传感器的研究现状与发展　　人类

5、对客观世界的认识和改造总是以检测工作作为基础的，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,作为现代信息技术的三大核心技术之一的检测传感技术发展迅速，渗透到各行各业，方方面面，促进了经济转型和社会发展，直接影响着人类文明发展和进步。检测传感技术的发展同时也引起了各国为发展传感器技术的激烈竞争，从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,世界各国都把检测传感技术作为在高新技术发展方面争夺的一个重要领域，极为重视检测传感技术和传感器研究、开发和生产。检测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

6、。2传感器在机电一体化系统中的应用作为机电一体化的基本支撑技术，检测传感技术就像神经和感官一样，广泛应用于各种机电一体化产品之中，源源不断地提供种种信息,以便机电一体化系统能高精度地完成自动控制和自动调节功能。1.1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。1.2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

7、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19，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