【導(dǎo)讀】體化、多功能化和智能化的方向發(fā)展，為機電一體化的進一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。術(shù)、工件的過程傳感、刀具/砂輪的檢測傳感。傳感器、非發(fā)動機用傳感器，詳盡說明了傳感器在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。色敏、磁敏、電壓敏、離子敏、生物敏、射線敏等十一種功能的傳感器。器在工業(yè)自動化，農(nóng)業(yè)國防軍工，能源交通，家用電器等應(yīng)用領(lǐng)域均有它的開發(fā)市場。討論了傳感器在機床，汽車，機器人等系統(tǒng)中的應(yīng)用，充分說明了傳感器技術(shù)在機。電一化應(yīng)用中的重要地位。

　　

【正文】 生的位移的差動變壓器、電容位移計式，其中應(yīng)變片被機器人廣泛采用。 力覺傳感器的作用：感知是否夾起了工件或是否夾持在正確部位；控制裝配、打磨、研磨拋光的質(zhì)量；裝配中提供 信息、以產(chǎn)生后續(xù)的修正補償運動來保證裝配質(zhì)量和速度； 13 防止碰撞、卡死和損壞機件。 在選用力傳感器時，首先要特別注意額定值，其次在機器人通常的力控制中，力的精度意義不大，重要的是分辨率。另外，在機器人上實際安裝使用力覺傳感器時，一定要事先檢查操作區(qū)域，清除障礙物。這對實驗者的人身安全、對保證機器人及外圍設(shè)備不受損害有重要意義。圖 為關(guān)節(jié)力傳感器，圖 為腕力傳感器，圖 為基座力傳感器。 圖 關(guān)節(jié)力傳感器 14 圖 腕力傳感器 圖 基座力傳感器 滑覺傳感器 滑覺：機器人在抓取不知屬性的物體時，其自身應(yīng)能確定最佳握緊力的給定值。當(dāng)握緊力不夠時，要檢測被握緊物體的滑動，利用該檢測信號，在不損害物體的前提下，考慮最可靠的夾持方法，實現(xiàn)此功能的傳感器稱為滑覺傳感器。 15 滑覺傳感器有滾動式和球式，還有一種通過振動檢測滑覺的傳感器。物體在傳感器表面上滑動時，和滾輪或環(huán)相接觸，把滑動變成轉(zhuǎn)動。 磁力式滑覺傳感器中，滑動物體引起滾輪滾動，用磁鐵和靜止的磁頭，或用光傳感器進行檢測，這種傳感器只能檢測到一個方向的滑動。球式傳感器用球代替滾輪，可以檢測各個方向的滑動，振動式滑覺傳 感 器表面伸出的觸針能和物體接觸，物體滾動時，觸針與物體接觸而產(chǎn)生振動，這個振動由壓點傳感器或磁場線圈結(jié)構(gòu)的微小位移計檢測。圖 為滑覺傳感器 圖 滑覺傳感器 接近覺傳感器 接近覺傳感器的主要作用是在接觸對象之前獲得必要的信息，用來探測在一定距離范圍內(nèi)是否有物體接近、物體的接近距離和對象的表面形狀及傾斜等狀態(tài)，一般用“ 1”和“ 0”兩種態(tài)表示。在機器人中，主要用于對物體的抓取和躲避。接近覺一般用非接觸式測量元件，如霍爾效應(yīng)傳感器、電磁式接近開關(guān)和光學(xué)接近傳感器。 電磁式：利用渦流 效應(yīng)產(chǎn)生接近覺。如圖 所示，加有高頻信號 Is的勵磁線圈L 產(chǎn)生的高頻電磁場作用于金屬板，在其中產(chǎn)生渦流，該渦流反作用于線圈，通過檢測線圈的輸出可反映出傳感器與被接近金屬間的距離，這種接近覺傳感器精度高，響應(yīng)快，可在高溫環(huán)境中使用，但檢測對象必須是金屬。 16 圖 電磁式接近傳感器 電容式：利用電容量的變化產(chǎn)生接近覺。電容接近絕傳感器如圖 所示，傳感器本體由 2 個極板組成，極板 1 由一個固定頻率正弦波電壓激勵，極板 2 外接電荷放大器，0 為被接近物，在傳感器兩極板和被接近物三者之間形成了一個交 變電場。當(dāng)靠近被接近物時，電場變化引起了極板 2 間電容 C 的變化。由于電壓幅值恒定，所以電容變化又反映為極板上的電荷的變化，從而可檢測出與被接近物的距離。電容式接近覺傳感器具有對物體的顏色、構(gòu)造和表面都不敏感且實時性好的優(yōu)點。但一般按上述結(jié)構(gòu)制作的傳感器要求障礙物是導(dǎo)體且必須接地，并且容易受到對地寄生電容的影響。 圖 電容接近覺傳感器 17 第 四 章我國傳感器技術(shù)發(fā)展的若干問題及發(fā)展方向 傳感器技術(shù)是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是機電一體化系統(tǒng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一，其水平高低在很大程度上影響 和決定著系統(tǒng)的功能；其水平越高，系統(tǒng)的自動化程度就越高。在一套完整的機電一體化系統(tǒng)中，如果不能利用傳感檢測技術(shù)對被控對象的各項參數(shù)進行及時準(zhǔn)確地檢測出并轉(zhuǎn)換成易于傳送和處理的信號，我們所需要的用于系統(tǒng)控制的信息就無法獲得，進而使整個系統(tǒng)就無法正常有效的工作。 我國傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，始于 20 世紀 80 年代，與國外先進技術(shù)相比，我們還有較大差距，主要表現(xiàn)在： （ 1）先進的 計算 、模擬和設(shè)計方法； （ 2）先 進的微機械加工技術(shù)與設(shè)備； （ 3）先進的封裝技術(shù)與設(shè)備； （ 4）可靠性技術(shù)研究等方面。 因此，必須加強技術(shù)研究和引進先進設(shè)備，以提高整體水平。 傳感器技術(shù)今后的發(fā)展方向可有幾方面： ,使用穩(wěn)定的電源。 :通過微電子、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各種學(xué)科 ,各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用 ,可望研制出一批基于新型敏感材料的先進傳感器。 :研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動化的可靠性。 :通過發(fā)展新的材料及加工技術(shù)實現(xiàn)傳感器微型化將是近十年研究的熱點。 :傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化 ,工作時離不開電源 ,開發(fā)微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向。 :隨著測控系統(tǒng)的自動化、智能化的發(fā)展 ,對傳感器的準(zhǔn)確度、可靠性、穩(wěn)定性提出了更高的要求 ,同時還應(yīng)具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和自檢、自校、自補償功能。傳統(tǒng)傳感器已不能滿足這些要求 ,而制造高性能的傳感器 ,僅靠改進材料工藝也很困難。計算機技術(shù)的發(fā)展使傳感器技術(shù)發(fā)生了巨大的變革 ,將計算機和傳感器融合 ,研 制出了具有信息檢測、信號處理、信息記憶、邏輯思維與判斷等功能強大的智能傳感器。 18 結(jié) 論 通過對 傳感器在機床、汽車 、 機器人等機電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用舉例及分析，我們了解到 機電 系統(tǒng)中使用的傳感器種類和數(shù)量越來越多，每種傳感器都有一定的使用條件和感知范圍，并且又能給出環(huán)境或?qū)ο蟮牟糠只蛘麄€側(cè)面的信息 。由此可見， 傳感器作為機電一體化的“感官”其作用至關(guān)重要 。 今天，人類已進入科學(xué)技術(shù)空前發(fā)展的信息社會，機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展，迫切需要形形色色的傳感器。傳感器是機電一體化技術(shù)的一個重要組成部分 ， 與機電一體化技 術(shù)總體 發(fā)展相協(xié)調(diào)。傳感器正向著小型化、一體化、多功能化和智能化的方向發(fā)展。新一代高性能高可靠性的傳感器將為機電一體化技術(shù)的進一步發(fā)展打下基礎(chǔ)。 19 致 謝 在完成本篇畢業(yè)論文的過程中，本人得到了 指導(dǎo) 老師的幫助，是他為此付出了心血和精力，在此請允許我向他表示最衷心的感謝！我要感謝我的導(dǎo)師 。當(dāng)然，這些都離不開父母和老師們平時的諄諄教誨和的盡心輔導(dǎo) 。本篇論文從提綱到初稿乃至成稿，都經(jīng)過他 們 精心的指導(dǎo)和修改，提出了嚴格的要求和許多寶貴的意見?？梢哉f，我的整篇論文凝聚著他 們 的心血 。 其次，我要感謝教學(xué)中心的老師。 是他們對論文選題、選材、編寫格式等方面給予了細心的指導(dǎo)，使本人的畢業(yè)論文設(shè)計得以有條不紊地進行。 最后，我要感謝所有參考文獻的作者。我論文是建立在他們研究基礎(chǔ)上的。 20 參考文獻 1. 韓連英，王曉紅 .《 光纖傳感器在機械設(shè)備檢測中的應(yīng)用 》， .光機電信息 出版社， 2． 張開遜 .《 現(xiàn)代傳感技術(shù)在信息 科學(xué) 中的地位 》， .工業(yè)計量 出版社， 3． 金發(fā)慶 .《 傳感器 技術(shù) 與 應(yīng)用 》 ， 機械 工業(yè)出版社， 4． 張建民 .《 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 》 ， 高等教育 出版社，