传感检测技术在机电一体化中的应用

杨秀平

优先发展的系统领域实现机电一体化，必须解决这些系统采用微电子技术所面临的共性关键技术，即传感检测技术、系统总体技术等。

一、机电一体化

机电一体化是机械技术、电子技术和信息技术等相互取长补短、有机结合的一种形式，是电子技术、信息技术向机械技术领域渗透过程中逐渐形成的一个新概念。

二、传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自控、自调的关键环节。功能越强，系统的自动化程序就越高，其水平决定了机电一体化系统发展的水平。

传感检测元件，即传感器是被测量输入的第一道关口，也是实现自检和自控的首要环节。

三、传感器的分类及用途

常用传感器的功能与人类5大感觉器官相对应：

利用传感器能进行复杂的作业，如判断作业对象的有无，测量其大致位置，检测有毒气体并报警等工作，为人类的生活提供方便。

传感器常见分类：

四、发展方向

在研究最大限度地提高现有传感器及检测系统的精确度、灵敏度、性价比、可靠性，扩大测量范围、缩小体积的同时，还应寻求传感检测技术发展的新途径。

1.开发新型传感器。

（1）利用新材料制作传感器

采用新功能材料制作新型传感器，如：半导体传感器、压电传感器、人工皮肤传感器等。将来，非晶半导体、精细陶瓷、形状记忆合金等新敏感材料将促进新型传感器的研发。

（2）利用新加工技术制作传感器

采用新的微細机械加工技术，如：光刻、扩散及各项异性腐蚀等制作微型、集成化传感器。目前已有可以装在注射针尖上的压力传感器、成分传感器等。

（3）采用新原理制作传感器

利用光导纤维的特性成了近年来比较突出了一项新技术，对于光测系统的小型化、高可靠性极为有效。目前还有约瑟夫效应传感器，基于光子滞后效应制作的红外探测器，核磁共振吸收效应的磁敏传感器，等等。

2.传感检测技术的智能化。

传感器检测系统目前正迅速由模拟式、数字式向智能化方向发展。如：具有数据处理和故障诊断功能的智能化仪表可自动协调个环节的工作，这种仪表把检测技术自动化推到一个新水平。

3.复合传感器。

这类传感器具有复合检测功能，可同时检测几种物理量，如视听复合传感器、力、力矩复合传感器等，它们融合多种信息，能准确判断客观事物的形态，大大提高机电一体化系统的功能。

4.研究生物感官，开发仿生传感器。

利用狗的嗅觉、蛇的接近觉等制作的传感器已经投入使用。各种生物酶传感器、微生物传感器等可克服化学传感器分辨力低的缺点。生物传感器与微电子技术相结合，将开创人造器官的新时代。

五、结语

今后，随着电子技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型、集成、智能和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今，人们快速获取、分析和利用有效信息的工具的传感器系统作为现代科学“耳目”，必将进一步得到社会各界的普遍关注。