《机床之心：传感器的觉醒与征程》
导语：
在制造业技术设备更新中，数控机床正迅速地在企业得到普及。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器。
传感器
传感器（sensor;measuring element;transducer）：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。它们是物理装置或生物器官，可以探测外界的信号或物理条件，并将探知信息传递给其他装置或器官。
传感器的一些功能可以与人类5大感觉相比拟：光敏传感器——视觉、声敏传发——听觉、气敏傳发——嗅觉、化学傳发——味觉以及压力/温湿度/流体等触觉类别。
根据其基本功能分类，可分为热敏元件（thermistor）、光敏元件（photodiode）、气敏元件（gas sensor）、力敏元素（piezoelectric transducer）、磁性检测元件（Hall Effect Sensor）以及湿度检测单元等十大类。此外，还有人将其分为46类以更细致地描述各种不同类型的检测能力。
在数控机床中的应用
位移检测
直线光栅用于位移检测，其辨认能力较高，检测准确度高于光编码器，在动态测量中被广泛运用。
脉冲编码器可以将机械转角转化成电脉冲，是一种常用的位置和速度监测设备。
旋转变压器通过对旋转角度进行计量来实现精确控制，是一种常见的地面车辆定位系统。
位置检测
接近式接触开关不需要物体直接接触，可以通过霍尔效应或者自放电现象来判断物体是否到位。
二维矩阵式位置读取头主要用于机械手掌内侧，对工作台和手臂之间距离进行实时监控，以避免碰撞发生。
速度检测
脉冲编码仪每经过一个单位角位移就产生一个脉冲，同时配合定时计时对角速度进行测试。
测速发电机构具有直流和交流两种形式，其特点是输出电压与旋转速度成线性关系且斜率较大，便于精确控制伺服系统。
压力检测
电容式压力传输单位于温度变化小且灵活操作上有优势，因此在数控切削过程中广泛应用于夹紧力的监测，以防止工艺品松动导致失误。
温度检测与应用
热敏电阻按温度升高而增加阻值；热电偶则利用两个不同金属材料之间产生的小电势差来表示温度变化。在数控切割过程中，超出预设范围会引起报警停止保护工艺品质量安全。
