傳感器(sensor)是光機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要組成部分之一．是系統(tǒng)感受或感知外界狀態(tài)或環(huán)境并進(jìn)行信息獲取的第一道關(guān)口，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能具有決定性的影響，關(guān)系到系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度的高低。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，傳感器的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可以輸出信號(hào)的器件或裝置”根據(jù)這一定義和圖1一11可知．
首先傳感器上的敏感元件直接感受被測(cè)量．然后輸出與被測(cè)量有一定關(guān)系的物理量，其次轉(zhuǎn)換元件將這一物理量轉(zhuǎn)換為電路參量。再次是轉(zhuǎn)換電路將這一電路參量轉(zhuǎn)換并處理成所要求的形式電量而輸出．對(duì)于傳感器感受靜態(tài)信號(hào)和動(dòng)態(tài)信號(hào)而反映出的輸入—輸出特性稱作傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。傳感器的種類繁多，在開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，可以依據(jù)實(shí)際的需求和目標(biāo)選擇適合的傳感器．精密設(shè)備或產(chǎn)品傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性是很高的。對(duì)傳感器的要求一般有：可靠性、靜態(tài)精度、動(dòng)態(tài)性能、抗干擾能力、量程、外形尺寸、能耗、通用性、是否對(duì)被測(cè)對(duì)象有影響等。
智能化于網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，尤其是在光機(jī)電控制方面出現(xiàn)了很多控制理論、方法和手段．因此傳感器的發(fā)展也必然向著系統(tǒng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。能夠預(yù)測(cè)，今后的傳感器系統(tǒng)，本身就具有一定的智能處理信息的能力，甚至可以說(shuō)在由幾組傳感器系統(tǒng)而組成的傳感器大系統(tǒng)的內(nèi)部就能夠?qū)@取的所有的各種信息進(jìn)行信息處理和融合，然后將處理后的信息傳給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。或者說(shuō)對(duì)于某些低級(jí)別的信息．傳感器系統(tǒng)自身就能對(duì)此做出反應(yīng)，而不需要浪費(fèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。具有這種自身能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行獲取、處理、融合、邏輯判斷和反應(yīng)的智能傳感器系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜的光機(jī)電一體化系統(tǒng)的分布式控制來(lái)講非常有意義，而且也使主控計(jì)算機(jī)能夠有空間和時(shí)間來(lái)進(jìn)行人工智能的運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的實(shí)時(shí)性控制。
開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí)，選用傳感器一般遵循的原則是：
1)測(cè)量范圍。根據(jù)被測(cè)量的變化范圍．在滿足要求的條件下選用量程較小的傳感器。
2)精度選擇。傳感器的精度選擇要與系統(tǒng)要求的精度相匹配。
3)靈敏度。根據(jù)接口電路的線性范圍和外界信號(hào)的最小變化量來(lái)選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅黛`敏度。
4)動(dòng)態(tài)特性。根據(jù)輸入信號(hào)的特征考慮其頻率響應(yīng)特性。
5)外形尺寸及安裝。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式確定所選傳感器的尺寸及安裝形式。
6)環(huán)境適合性。根據(jù)其工作環(huán)境的條件來(lái)選擇，如密封要求、防水要求、防爆要求、防磁要求、耐高溫高壓要求等。
7)成本。根據(jù)功能和技術(shù)指標(biāo)要求確定合理成本的傳感器。
除以上技術(shù)之外，光機(jī)電一體化技術(shù)還包含許多其他的相關(guān)技術(shù)，它是一門多學(xué)科相互交叉融合而形成的一門綜合高技術(shù)．包含的學(xué)科眾多，內(nèi)容豐富，涉及的技術(shù)廣泛，而且隨著科技的不斷進(jìn)步，其技術(shù)集成度還會(huì)越來(lái)越高。因此對(duì)于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員來(lái)講．要想研制出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品．則需要熟練掌握了解很多技術(shù)和知識(shí)，并且還要在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技術(shù)和新方法，豐富自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
本書(shū)將根據(jù)不同的典型實(shí)例對(duì)光機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行歸納說(shuō)明，每一種實(shí)例的技術(shù)和功能的側(cè)重點(diǎn)不同，但也具有光機(jī)電一體化系統(tǒng)的共性，這在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)上是有益的。
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