传感器的优化设计论文【推荐6篇】

传感器的优化设计论文 篇一

随着科技的不断发展，传感器在各行各业中的应用越来越广泛。然而，传感器的性能和精度对于许多应用来说仍然是一个挑战。因此，优化传感器的设计是非常重要的，以提高其性能和精度。

首先，优化传感器的设计需要考虑到其应用环境。不同的环境会对传感器的性能有不同的影响，因此需要针对具体的应用场景进行设计。例如，在高温环境下使用的传感器需要具有较高的耐高温性能，而在湿度较高的环境下使用的传感器需要具有良好的防水性能。因此，在设计传感器时需要考虑到这些因素，并选择合适的材料和封装方式。

其次，优化传感器的设计需要考虑到其灵敏度和精度。传感器的灵敏度是指传感器对于被测量物理量变化的敏感程度，而精度则是指传感器输出值与真实值之间的误差。为了提高传感器的灵敏度和精度，可以采用一些优化方法。例如，可以通过改变传感器的结构和材料来提高其灵敏度，通过使用更精确的测量方法和算法来提高其精度。

另外，优化传感器的设计还需要考虑到其功耗和成本。传感器的功耗对于许多应用来说非常重要，特别是在移动设备和无线传感网络中。因此，需要采用一些低功耗的设计方法，例如降低传感器的工作电压、优化电路结构等。此外，传感器的成本也是优化设计的一个重要方面。为了降低成本，可以考虑采用一些廉价的材料和制造工艺，或者通过集成多个功能来减少器件的数量。

综上所述，优化传感器的设计是提高其性能和精度的关键。在设计过程中，需要考虑到应用环境、灵敏度和精度、功耗和成本等因素，并采用合适的优化方法。通过优化传感器的设计，可以提高其在各行各业中的应用效果，推动科技的不断发展。

传感器的优化设计论文 篇二

随着物联网技术的快速发展，传感器作为物联网的关键组成部分，其优化设计变得愈发重要。传感器的优化设计涉及到多个方面，包括传感器的形状和结构、材料选择、信号处理算法等。本文将从这些方面进行探讨。

首先，传感器的形状和结构对其性能有很大影响。传感器的形状和结构决定了其对被测量物理量的感知能力。例如，对于光学传感器来说，其结构的设计可以影响其对光线的接收和发射能力，从而影响其测量精度。因此，在进行传感器的优化设计时，需要考虑到被测量物理量的特性，并选择合适的形状和结构。

其次，传感器的材料选择也是优化设计的一个重要方面。不同的材料具有不同的物理和化学特性，对传感器的性能有直接的影响。例如，对于温度传感器来说，选择合适的材料可以提高其耐高温性能；对于湿度传感器来说，选择适合的材料可以提高其防水性能。因此，在进行传感器的优化设计时，需要仔细选择材料，并进行相关的实验和测试。

另外，传感器的信号处理算法也是优化设计的一个关键方面。传感器的输出信号往往需要进行一定的处理和分析，以获得更有用的信息。因此，优化传感器的设计还需要考虑到信号处理算法的选择和优化。可以采用一些先进的信号处理技术，如小波变换、神经网络等，以提高传感器的信号处理能力。

综上所述，传感器的优化设计涉及到多个方面，包括形状和结构、材料选择、信号处理算法等。在进行传感器的优化设计时，需要全面考虑这些因素，并采用合适的方法和技术。通过优化传感器的设计，可以提高其性能和精度，推动物联网技术的快速发展。

传感器的优化设计论文 篇三

　　研究型教学是与创新性教育相适应、以“学生为中心”的教学模式，是教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式[1]。而建构主义学习理论提出学习是一个积极主动的建构过程，强调学生对知识的主动探求、主动发现和对所学知识的主动建构[2]。教学过程则是充分利用情境、协作、交流会话等环境要素，调动学生的主动性、积极性和创新精神，提高教学质量和效率。可见将建构主义学习理论运用到研究型教学实践中，会起到事半功倍的效果。传感器与测试技术课程具有以下的特点：工程实践性强;涉及的专业知识面广、知识点多、综合性强;传感器和测试技术本身发展迅速。结合课程特点，深入阐述建构主义学习理论指导下的传感器与测试技术课程的研究型教学实践。

　　1 建构主义学习理论的知识观和学习观

　　建构主义学习理论最早是由认知发展领域最有影响力的瑞士著名心理学家皮亚杰在20世纪60年代提出的，他认为儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的认识，从而使自身的认知结构得到发展。后来又有许多心理学家和教育学家，如维果茨基、奥苏贝尔、布鲁诺等发展了建构主义学习理论，从而形成较完整的理论，它对学生的学习方式、教师的教学方式以及师生间的关系都产生了重要的影响，并逐渐成为研究与实施素质教育的重要理论依据[2]。

　　1.1 知识观

　　建构主义学习理论认为世界是客观存在的，但每个人是以自己的经验为基础来建构现实[2]。知识不是从外部输入人内心的，而是在与外部作用的过程中在人的心灵内部建立起来的[3]。知识并不是对现实的准确表征，它是一种解释、一种假设，而不是问题的最终答案，会随着人类的进步而出现新的假设。另外，知识不可能以实体的形式存在于具体个体之外，尽管我们通过语言符号赋予知识一定的外在形式，甚至这些命题还得到了较普遍的认可，但这并不意味着学习者会对这些命题有同样的理解。因为这些理解只能由个体学习者基于自己的经验背景建构起来，这取决于特定情境下的学习历程。

　　1.2 学习观

　　学习过程是学习者从外界选择性地知觉新信息，然后进行主动构建并生成意义的过程[4]。学习者通过对外部信息的选择和加工，通过新旧经验之间的相互作用，构建自己知识，为“理解而学习”是建构性学习的核心目标。学习者通过构建自己对各种问题的理解形成自己的观点，而不仅仅是记住别人已经研究出来的结论[5]。学习者的知识构建过程受到教师指导、学生参与、周围环境等因素的影响。教师与学生之间以教学内容为中介形成双向互动关系，可以更好地激发学生主体作用的发挥，促进学生积极构建知识。学习活动要发生则必须满足两个条件：学生的背景知识与新知识有一定的相关度、新知识的潜在意义能引起学生情感的变化。学习活动发生后，通过与其他学生和教师的不断交流和沟通，在自己原有知识的基础上完成新知识的建构。

　　2 建构主义学习理论指导下的传感器与测试技术研究型教学实践

　　2.1 设计课程教学流程，规范课程教学六大要素

　　建构主义学习理论强调“教学情境”“协作”以及“知识主动建构”，基于该理论指导，根据“科学引领工程、工程引入教堂、教员在研究中教、学员在实践中学”的教学理念，以“知识、素质、能力综合培养”为课程目标，设计了传感器与测试技术课程教学流程。规范了课程的讲授、教材、作业、讨论、实践训练、考核等课程教学六大要素，使每个环节都有实施依据和具体实施方法。

　　2.2 采取以点、线、面相结合的方式构建新的教学模式

　　解决传感器与测试技术课程中理论与实践相结合及学时少、内容多、要求高的问题。突出专业基础教学的综合性、系统性，体现现代仪器及测试科学和技术的相互关联和完整性。

　　“点”指以课程教学六大要素为单元，课程重点讲授核心知识点，重点引导学生把握科学的思维方式和研究方法;讲授内容宽而新，以仪器学科的应用为大背景，引导学生了解传感器基本原理、在工程中的应用。“线”指以理论课程体系、实践课程体系、科研训练体系为三条主线，探索研究型教学体系。理论课程体系由理论型课程教学单元构成，强调对传感器基本原理的掌握;实践课程体系由基础型、综合与研究型实验构成，强调通过基本技能训练、综合能力培养、开放研究实验的锻炼，培养创新意识;科研训练体系由课程设计、学科竞赛、课题研究等构成，锻炼工程实践能力，提高创新能力。“面”指以教学科研结合型的教师队伍和学科的整体实力来铰链点与线，建设立体化的应用型教学模式。课程内容注重先进性和科学性，将最新军事应用科研成果转化为教学资源，使学生尽早参与科学研究训练，接触科学前沿。同时让学生接受教师研究和教学文化的熏陶及严谨的学术作风的浸润。这是培养学生自主研究性学习能力的一个重要环节，也是培养学生创新思维的主渠道，同时对教学队伍的建设提出了更高的要求。

　　2.3 实施“从单元构建系统，从系统细化到单元”的教学手段和方法

　　贯穿传感器原理、结构及应用这一主线，设计了一套适合本课程的教学进程，对不同的教学内容方法不同，在不同的教学阶段方法不同，对不同传感器的特点，具体的教学手段也不同。

　　2.3.1 按不同课程内容实施不同教学模式

　　该课程内容分为三大块：基础理论、典型传感器原理与应用以及典型参量的测试。在学期开始的基础理论部分，采取“以兴趣为核心”的方式，让学生在感兴趣和亲身感知的事件中由实践到理论、从工程实际到科学理论认识传感器;再分门别类讲述传感器原理及应用，采取“以问题为核心”的方式，从科学到工程，引导学生对传感器工作原理进行探究，根据工程需要对科学问题进行提炼;课程后期，典型参量测试部分，采取“以案例或课题为核心”的方式，从科学到工程，从单元构建系统，进行设计学习。教学进程表和教学模式。

　　2.3.2 针对不同传感器设计不同的教学手段

　　不同传感器具有不同的特性，在教学中设计了不同的教学手段。如电感式传感器部分，差动变压器灵敏度特性是教学难点，教学思路是“先做实验，主动探究”。先讲授差动变压器的工作原理，而对特性部分不予讲解，接着布置实验内容，学生通过实验得出“电压频率在一定范围内时灵敏度不变”这一规律。学生在自问为什么时，会主动根据差动变压器的工作原理和公式作进一步推导。压电式传感器的教学思路是“搭建支架，分析比较”。两种典型的压电材料石英晶体和压电陶瓷，由于其具有不同的结构和特性，所以两种压电式传感器在稳定性、灵敏度、价格和抗干扰性方面有很大区别，学生只要掌握了压电材料的基本特性，即可自己分析得出两种压电传感器的特性。如计量光栅，教学思路是“创造情境，丝丝入扣”，包括以下几步：

　　(1)以学生熟悉的测量转速光电传感器为例，提出是否可以用光电传感器来测量位移。

　　(2)大家分组讨论，提出设计方案。这时有学生提出，可以把光电传感器中的开孔圆盘拉直变成开槽板，并拿出事先准备的一张均匀刻槽的纸，现场演示了学生的思想—这是光栅的雏形。

　　(3)分析方案的可行性。即测量的精度、实际系统中光电接收元件的安装等问题。

　　(4)讨论并改进方案。学生的方案提高精度可以通过减小槽的距离，进一步让学生分析这种思路的技术可行性和难点。于是引出用2块光栅交叠，并请大家伸出双手演示著名的“莫尔条纹效应”。至此，学生已经基本明白了光栅数字位移传感器测量位移的基本原理。

　　(5)配合演示动画，让大家分析光栅的特点。

　　2.4 多元化、全过程的综合评价体系研究

　　该课程涉及对基本原理的掌握、对测试系统的设计，评估学生的能力需要建立更加科学合理的评估模式。教学评价系统遵循学习过程评价和教学目标管理相结合的基本原则，以研究学习过程的知识获取(如传感器原理)、探索研究(如测试技术应用与最新发展)、思维创新(如测试系统设计)等要素为评价因子，以完成教学大纲要求的教学目标进行评价，考核重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移，形成多元化、全过程“合格+拔尖”的综合评价系统。最后成绩考核包括平时作业、卷面成绩、课程设计综合评估。作业包括课本习题/调研报告、资源检索等，作业可以通过网络提交。第一次课的作业是请学生跟踪调研新型传感器、测试技术或测试系统发展动态，后续的课堂中，适当安排些调研比较充分的学生做汇报、研讨，教师再进行点评。课程中期布置了课程设计、自行车测速系统的设计，不限传感器类型。每个小组上交传感器设计说明书，并根据条件实现传感器部分或全部环节的制作。各小组代表发言，时间不超过10分钟，小组成员可随时补充，其他组学生可随时提问，对相互间的不同观点可据理力争，甚至驳斥。最后，教师再逐一点评，和学生一起评价出最佳设计奖。这种研讨课的教学效果超过了预期设想。每组选用了不同的传感器进行测速，设计方案五花八门，并从传感器选型、电源、安装、成本、误差分析、实用性等方面全面分析，考查学生全面掌握课程核心知识点的情况以及分工、合作、沟通的能力。

　　3 结束语

　　建构主义学习理论指导下的研究型教学，迎合了创新型人才培养的大方向，不仅提高了教师教学理论水平和教学科研能力，同时也促进了学生的全面发展，参加各种科技创新的学生人数激增，并且作品质量有很大提升。但建构主义学习理论在教学实践中的运用并不是生搬硬套，如何在传感器与测试技术迅速发展、教学理念不断与时俱进的情况下，探索更科学的教学模式，切实提高学生的创新意识和创新能力，还需继续实践和探索。

　　参考文献

　　[1]周文成.研究型本科教学探析：衍进、内涵、措施[J].南京邮电大学学报：社会科学版，2008，10(3)：64-68.

　　[2]张建伟，陈琦.从认知主义到建构主义[J].北京师范大学学报：社会科学版，1996(4)：76-80.

　　[3]王晓鑫.试论基础教育新课改的心理学取向：建构主义心理学对新课程改革的影响[J].科教文汇，2008(1)：35-36.

　　[4]张大均.教育心理学[M].北京：人民教育出版社，1999.

　　[5]顾琳.建构主义热的冷思考[J].当代教育科学，2007(1)：7-10.

传感器的优化设计论文 篇四

　　1 无线传感器在智能家居中应用的重要性

　　科技时代的来临，人们的生活质量得到了更大程度的提高。现在家居生活逐渐向智能化发展，各种系统的智能化使生活更加轻松、有序、高效，智能化家居逐渐成为科技时代背景下的必然趋势。但是，在发展的过程中要正视，因为我国家居智能化起步比较晚，与国外发达国家相比还存在很多不足，逐渐凸显出一些问题。例如智能家居组网方式的选择难，传统的先组网方式已经不能适应社会发展的需求，而传统的无线组网方式造价比相对较高，更不易选择。或者是整个系统因为节点、标准以及接口等问题运行不稳定。只有解决这些存在的问题，才能更好地实现智能家居的建设，才可进一步为人们提供更高质量的服务。而无线传感器在智能家居上的应用刚好满足这一要求，以无线传感器存在的优点来弥补传统智能家居系统的不足，使得智能家居真正实现“智能”，将各种子系统联系在一起，实现信息共享。无线传感器在智能家居中的应用，主要是通过设置在区域环境中多个传感器组节点形成一个无线多跳自组织的网络系统，实现家居中安保系统、家电控制系统以及网络应用系统等有效的整合，保证观察者可以实现实时监控。

　　2 无线传感器在智能家居上应用的难点

　　无线传感器在智能家居中的应用在一定程度上已经超出了传统的网络范围。因为在智能家居中的应用中，节点的组成已发生了转变，不再是与传统系统中相同节点的组成，而是将功能单一与独立工作的节点联系起来，由传统的网络系统转变为一个异构的系统。同时，因为在智能家居中某些家电设备或者是办公产品不是静止不动的，这就使系统内的节点具有了移动性。网络系统由传统的静止转变为动态，同时拓扑结构也可能会发生转变，这就要求整个无线传感器网络系统具有更强的适应性，保证本身具有动态系统的可塑性。针对无线传感器网络系统中节点的异构性和动态性，其在智能家居中的应用难点主要就是对动态节点的控制。另外还有就是在工程应用上存在的问题，也就是将来自不同厂家的家电以及传感器执行器进行有效互联，进行统一管理。家电设备生产规律决定了各种电器设备来源的多样性。对于电器设备的生产，各个厂家是各有所长，因此消费者在进行选购时一般都是根据质量而不是根据生产厂商进行确定，造成了各个电器设备节点的不同，为如何将不同厂家不同类型设备互联提出了更高的要求，此问题已经成为无线传感器网络在智能家居上应用的难点。

　　3 无线传感器在智能家居上应用设计

　　3.1 无线传感器网络节点硬件设计

　　无线传感器网络节点硬件设计主要包括传感器单元设计、处理器单元设计、无线通信单元设计以及能量供应单元设计四部分。本文主要以温度传感器为例进行设计，传感节点主要包括电源(电池组)人体红外传感器、温度传感器(18B20)、接口、单片机(MSP430F1232A)、无线收发芯片(NRF905)。

　　(1)传感器单元设计。在此传感器节点的选择只有温度传感器和人体红外传感器两个节点，其中温度传感器选择的是DS18B20，具备体积小、电路简单、成本低以及精度高等特点，内置集成测温传感器和逻辑控制电路。人体红外传感器节点的设置主要是用来对家居环境内人物是否存在进行检测，其原理是根据温度高于绝对温度-273℃的任何物体都会具有红外光谱，并根据光谱长度对区域环境内的红外波长进行确定。如果环境内有人物存在就会将自身存在的红外线通过滤光片加强后作用到红外感应器上，红外感应器电荷平衡被打破，向电路释放电荷，经系统处理后就会引发报警系统。

　　(2)处理器单元设计。处理器单元选择的是单片机MSP430F1232A，具有应用方便、时间长等超低功耗的优点。并且具有丰富的寻址方式以及大量的模拟指令，具有较强的处理功能，所以在控制单元选择这种单片机比较具有优势。另外的外围电路主要由复位电路、晶振电路、电量监视电路以及编程接口组成，整个工作系统比较稳定。

　　(3)无线通信单元设计。无线通信设备选择的主要是无线收发芯片NRF905，具有低消耗的特点。整个单元主要是由调节器、功率放大器、晶体振荡器、自带调节器的接收器以及完全集成的频率调制器组成。另外，在没有碰撞控制或者是有噪声的区域环境中，数据包的重复发送是提升系统可靠性的一种有效方式，无线收发芯片NRF905在这一方面具有很大的优势，实施比较方便。

　　(4)能量供应单元设计。能量供应单元主要是由电池组和电量剩余监视电路组成，其中电池组可以选取节号电池来组成，监视电路主要构成为MAX836。能量供应单元设计相对简单，但是也最为重要，没有电源一切皆为空谈，因此要加强对此单元设计的重视。

　　3.2 通信协议设计

　　这里讲的通信协议主要是路由协议，根据现在无线路由器自组网中的平面路由协议可以分为按需路由协议和主动路由协议两种。

　　(1)按需路由协议。按需路由协议认为在无线传感器自组网中没有必要去维护其他节点的路由，只有在没有与目的路由进行连接的时候才会“按需” 发现路由。其优点是在对信息传播时不需要周期性的路由，节省了大量的网络资源。缺点是节点数据包发送时，没有目的节点路由，会发生延时。按需路由协议一般主要包括发现和维护两个过程，在源节点发现存在路由节点没有去往目的节点时，就会引发路由发现过程。而路由维护过程只有通过链路失效检测机制才能进行触发。现在经常用的按需路由协议主要有DSR协议和AODV协议。

　　(2)主动路由协议。区别于按需路由协议，主动路由协议是主动去寻找路由，认为无线传感器自组网节点应该对网络中所有节点进行维护。与按需路由协议相比其具有一定的优点，在节点发送数据包时，如果存在目的节点，其中延时概率会大幅度降低。但是同时也具有缺点，主动路由协议网络开销比较大，同时原有路由更新会因为拓扑结构的动态变化很快变成过时信息。现在常用的主动路由协议主要有DSDV协议和WRP协议。

　　3.3 智能家居网络拓扑结构设计

　　无线传感器网络在智能家居上的应用，实现的前提就是要选择建立一个科学合理的拓扑结构。一个合理的网络拓扑结构可以提升家居网络的速度，将其具有的优点进行扩大，使网络具有的整体功能更完美地发挥出来。现在智能家居网络拓扑结构一般采用的都是星状网络。具有的特点是网络结构简单，连接方便，更重要的是管理时效性高。无线传感器在智能家居上的应用，通过多个节点形成自足网络，其中智能家居网络控制主要分为家用电器开关控制和安防、环境监测数据传输两种。与现在智能家居发展相结合，设计出以控制计算机为中心的星状网络拓扑图，更简单实用。

传感器的优化设计论文 篇五

　　1传感器的分类

　　1.1根据能量转换分类

　　根据传感器能量转换的角度进行分类，可以分成能量控制型传感器和能量转换型传感器两种。能量控制型传感器需要如电容传感器、霍尔传感器等提供电源。能量转化型传感器则利用能量变化产生的物理效应产生信息，不需外加电源。

　　1.2根据被测参量分类

　　根据传感器的被测参量可以分成三类，即物性参量、机械量参量、热工参量。

　　1.3根据传感器使用材料分类

　　传感器的应用材料受外界因素限制，会呈现出有对应性以及其独特性的反应。所选用材料中最能体现功能特性的，也是在外界环境中最有敏感性的材料，因此也是作为制作传感器敏感元件的最佳选择。根据传感器的应用材料，可以分为以下几类：①依照晶体结构区分材料。非晶、单晶、材料、多晶等。②依照物理性质区分材料。绝缘体、磁性材料、导体、半导体等。③依照其他类别区分材料。混合物、金属聚合物、陶瓷等。

　　1.4根据传感器工作原理分类

　　从传感器的工作机理进行分类，可以将其分成生物传感器、物理传感器、化学传感器三种，逐一分析如下：①生物传感器。利用信息科学与生命科学一起交织发展起来的学科知识，广泛地应用于食品工程、环境监测、临床医学、发酵工艺、军事医学等各个领域。②物理传感器。又分为物性型传感器和结构型传感器，具有品种多样、发展迅速、应用广泛等特点。③化学传感器。利用化学原理来识别检测信息，最具有广阔发展前景，多应用于医疗卫生、环境保护、家用电器、火灾报警等方面。

　　2机电一体化中传感器的作用效果

　　在机电一体化系统中，传感器处于首要地位，它的作用特点与系统的感受器官一样，不仅能够快速并且准确地获取对我们有用信息，并且还能接受在恶劣环境之下的严酷考验，在机电一体化系统中保证达到了高水平的要求。随着现代技术的不断更新，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用和地位越显突出。

　　3机电一体化系统中传感器的应用实践

　　3.1在机器人中传感器的应用

　　随着高科技的不断发展，工业机器人作为高科技的产物，已经能够通过各种传感器准确无误地感知周围环境本身并且可以自如地操作对象，运作身体。外部传感器获得的操作对象和认知的外部环境，它是通过内部传感器来获取自身状态的信息，我们能够通过控制的机器人获得提供的反馈意见。

　　3.2传感检测技术在机械加工过程中的应用

　　①在机器的切割过程中的正常运转过程中应用传感器技术。在切割的过程当中，优化生产结构是传感器检测的最终目的。而在切割过程中，提高金属材料的利用率和节约生产成本的过程中去除率。轴承旋转系统，驱动系统，温度监测和控制，这机器的性能和安全运行，这种传感器的主要目标是检测传感参数包括由于故障的表面的粗糙度和加工机器停机精度，使用的电源，机器状态和冷却水流量。

　　②砂轮刀具的检测传感技术。重要的材料切除过程包括了切削与磨削过程。当刀具和砂轮磨损到一定限度的时候，或者就会出现塑性变形，损坏，卷刀或烧伤的情况，他们可能会失去切削的能力，使之更加不能保证加工表面的完整性和加工精密度，这样的情况称为工具砂轮失效。在大量的工业数据统计得出的结论，由于刀具失效从而导致机床故障停机为首要因素。另外，其存在着设备故障事故的危险和人身安全隐患。

　　3.3在汽车中传感技术自动控制系统的应用

　　随着其它新型技术和传感器技术的大量应用，如今的汽车产业步入了一个的全新时期。用自动控制系统来代替纯机械式控制部件是汽车机电一体化的要求。在其所有的重要控制系统中，不可少地使用了压力传感器、吸气及冷却水温传感器、曲轴位置传感器、气敏传感器等各种传感器。在机械制造业中，我们要需要进行动态特性的测量，利用传感器来测量床身、刀架等有关部位的机械阻抗、振动等参数来检验传感器的动态特性。在环境这方面，通过密集的节点布置可以详细地观察到微观的环境因素，为环境监测和环境研究提供了一个崭新的平台和途径。在内部传感器如：尖端科技产业，限位开关、角度、编码器、加速度计传感器等，触觉传感器、压力传感器、光电传感器、视觉传感器、接近开关等，在如此多的外部传感器的共同作用之下，造就了现今新时代的机器人。实现自动调节、自动控制的关键环节主要是依靠传感器技术，同时在机电一体化系统中这也是不可或缺的关键技术，它的技术水平高低在很大程度上决定和影响着其系统的功能。在各行各业的技术领域和科学领域以及日常生活中，传感器越来越发挥着极其重要的作用，并且得到了日益传播，传感器最终得到广泛传播。

　　4传感器技术所存在的问题

　　专业研究所和大学各高校是我国传感器的研究主要集中的地方，发源于20世纪80年代，与国外先进的技术相比较，我们还存在着非常之的大差距，主要表现为：先进的计算、模拟技术和优秀可行的设计方法；先进的高端设备与微机械加工技术；娴熟于心的封装技术；具有可靠性技术的研究。所以说，在传感器技术方面，我们更加要提高和加强对技术的探讨以及深入的研究，以便促进我国传感器技术的进一步发展。

　　5传感器技术应用中问题的解决方法与其发展方向

　　传感器的不断发展为自动化水平的提高提供了条件。因此，传感器技术能够又快又好的发展，其今后的发展方向可能有如下几个方面：

　　①传感器技术发展的动力主要是来源于快速的开发。比如说，研究新型敏感材料和新型的技术：信息处理，生物化学，光电子，微电子等多种学科。各种新技术的综合利用和相互渗透，这样双管齐下，就能够在积极开发新一批敏感材料的基础上开发生产先进的传感器。

　　②趋向于高精度的发展。向精度高，响应速度快，灵敏度高，互换性好的有利方向发展，新型传感器的可靠性确保了生产自动化。

　　③趋向于微型化发展。积极研发成熟的加工技术以及新型材料，是实现将传感器微型化的重要途径。

　　④趋向于集成化发展。其具有稳定性高、可靠性高、体积小、重量轻、响应快等特点，而且便于批量生产，成本较低。

　　6结语

　　在机电一体化中通过运用传感器技术，研究并解决系统中的信息传递问题，从而能够使系统中信息、能量的转换和传递更加的流通顺畅，使得系统各部分都能够有机地相结合一起，并形成统一完整的整体。在近几十多年来，智能化传感器有了很大的发展，智能化的传感器更加开始与人工智能相结合，创造出了各种高度智能的传感器，并且已经在家用电器方面得到了应用，相信在不久的将来，这项技术能够更加的成熟，而且这项技术能够向更多方向发展。从某种意义上来讲，机电一体化系统的设计，主要是根据功能要求和选择后的传感器的应用设计。传感器的好坏与否将直接影响到机电一体化控制系统运行和系统性能的稳定性和可靠性。对于传感器技术，机电一体化发挥着极其重要的作用。

传感器的优化设计论文 篇六

　　1传感器技术发展概述

　　现在在各个领域当中都普遍的运用到了传感器技术，集成化方向已经成为机电系统当中的传感器技术的发展趋势，集成化传感器具有较强的稳定性、较轻的重量、较小的体积以及较高的可靠性等特点，同时还具有较低的生产成本，非常容易实现批量生产，因此具有非常广阔的发展前景。

　　2传感器技术在机电技术当中的应用

　　由于传感器的电磁兼容性能比较强，因此具有较高的数据存储技术可行性，同时还不容易丢失其中的模块参数。智能滤波算法以及A/D转换技术等先进的技术都在传感器当中得到了应用，就算是满量程的时候，传感器仍然可以使稳定的输出码得到保证。传感器的通讯接口属于标准的接口，其能够与计算机进行直接的连接，同时也可以连接标准的工业控制总线，具有十分灵活的使用方式。

　　2.1在机器人中传感器技术的应用

　　作为典型的仿生装置，机器人对传感器技术进行了充分的应用。通过将感知到的物理量向电量进行转化，机器人就可以实现信息输出，在这个过程中对机器人传感技术进行了充分的利用，其中包括两方面的内容，也就是外部传感器以及内部传感器。外部传感器需要通过检测外部信息，从而对工作环境进行判别，为机器人提供必要的信息，使之能够对操作对象进行准确的控制。而实施系统的控制是内部传感器的主要功能，其能够对机器人的状态进行有效的检测，保证机器人在工作的过程中能够按照要求来进行。内部传感器可以将具有价值的信息提供给外部传感器，从而能够使机器人对外部的环境产生有效的感知，并且将相应的动作做出。与此同时，在科技生产的过程中，还可以利用对机器人的操作从而能够对反馈的意见进行获取。

　　2.2在机械制造行业中传感器技术的应用

　　由于在机械制造行业当中需要实施包括加工精度等在内的动态特性测量，因此要利用传感器针对机械阻抗以及振动等相关部件当中的参数进行测量，从而对其动态特性进行检验。如果需要在线监测与控制超精加工中的零件尺寸的时候，就要利用传感器将相关的信息提供出来。比如利用传感器针对数控车床中车刀的位置进行检测；由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都会受到刀尖形状的影响，可以采用在车刀上放置的振动传感器对其锋锐的程度进行检验。还可以利用液面传感器针对液压系统中的油量以及车床中的润滑油进行监测。

　　2.3在环境当中传感技术的应用

　　传感器网络在环境监测当中通常具有一系列的优点，其中包括无需专人现场维护、可以长期不用对电池进行更换、具有十分简单的布置等。可以利用对节点进行密集的布置，从而对微观的环境因素进行观察。在环境监测领域当中对传感器网络具有非常广泛的应用，其中包括微观观测生物群落、森林火灾报警、观察气象现象、观测海岛鸟类的生活规律等。

　　2.4在火灾报警当中传感器技术的应用

　　防灾报警装置是现代建筑必须要具备的，其中最为关键的就是火灾报警系统。在发生火灾的时候一般都会出现有害气体、高温、火光以及烟雾等。如果将传感器运用到火灾报警系统当中，就可以对异常的信号进行转化，使之变成容易进行传送的形式，然后就可以利用消防网络向指挥中心提供火灾地点的报告。

　　3结语

　　传感器技术在机电技术当中的应用，有效的将信息系统中的传递问题解决了，并且能够保证非常流畅的信息传递，还能够顺利的进行能量转换。机电系统中的各个部分在传感器技术的作用下能够有效的结合在一起，实现了可靠性以及完整性的提升。因此。我们有理由相信，随着科学技术的不断发展，传感器技术必然会在机电技术当中得到更进一步的应用。