在機械製造中，感測器技術是實現測試與自動控制的重要環節。在機械製造測試系統中，被作為一次儀錶定位，其主要特徵是能準確傳遞和檢測出某一形態的信息，並將其轉換成另一形態的信息。具體地說，感測器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受（或響應）與檢出功能，並使之按照一定規律轉換成與之對應的可輸出信號的元器件或裝置。如果沒有感測器對被測的原始信息進行準確可靠的捕獲和轉換，一切準確的測試與控制都將無法實現；即使最現代化的電子計算機，沒有準確的信息（或轉換可靠的數據）、不失真的輸入，也將無法充分發揮其應有的作用。
在機械製造中的應用，高品質感測器的主要特性體現為：
壽命長，可靠性高，抗干擾能力強；
滿足精度和速度要求；
使用維護方便，適合機床運行環境；
成本低；
便於與計算機聯接。
切削過程和機床運行過程的感測技術
切削過程感測檢測的目的在於優化切削過程的生產率、製造成本或（金屬）材料的切除率等。切削過程感測檢測的目標有切削過程的切削力及其變化、切削過程顫震、刀具與工件的接觸和切削時切屑的狀態及切削過程辨識等，而最重要的感測參數有切削力、切削過程振動、切削過程聲發射、切削過程電機的功率等。
對於機床的運行來講，主要的感測檢測目標有驅動系統、軸承與迴轉系統、溫度的監測與控制及安全性等，其感測參數有機床的故障停機時間、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、機床狀態與冷卻潤滑液的流量等。
圖1所示是採用聲波原理製成的粘度感測器，用於實時在線檢測重要機床的冷卻潤滑液粘度，以確保加工品質。聲波在介質中傳播時，能量的衰減決定於聲波的擴散、散射和吸收。在理想介質中，聲波的衰減僅來自於聲波的擴散，即隨聲波傳播距離增加而引起聲能的減弱。因此，當聲波通過不同粘度的冷卻潤滑液時，聲波能量的衰減就可以定性表示為粘度的直接變化。
圖1、粘度感測器的工作狀況
圖2所示是用於檢測機床加工速度和位置的光電編碼感測器，簡稱編碼器。它是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量的感測器。這是目前應用最多的感測器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由於光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發光二極體等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈衝信號，其原理示意圖如圖3所示，通過計算每秒光電編碼器輸出脈衝的個數就能反映當前機床傳動電動機的轉速。
圖2、光電編碼感測器
圖3、光電編碼器原理
工件的過程感測
與刀具和機床的過程監視技術相比，工件的過程監視是研究和應用得更早、更多。它們多數以工件加工質量控制為目標。20世紀80年代以來，工件識別和工件安裝位姿監視要求也提到日程上來。粗略地講，工序識別是為辨識所執行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件識別是辨識送入機床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，同時還要求辨識工件安裝的位姿是否符合工藝規程要求。
此外 還可以利用工件識別和工件安裝監視感測待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成這些識別與監視將採用或開發許多感測器，如基於TV或CCD的機器視覺感測器、激光表面粗糙度感測系統等。
圖4是美國AB公司的ColorSight_9000系列顏色感測器，它具有自學習功能，能主動識別工件的顏色。顏色感測器主要用來識別顏色，也就是用來判斷工件被檢測到的顏色與所期望的顏色是否一致。顏色感測器可以大致知道所測顏色的色度等，但並不像分光器那樣可用於測量色度的絕對值。顏色感測器的結構主要包括光電二極體與彩色濾光器。其工作原理是，通過彩色濾光器將所測得的顏色分解成RGB值，然後通過光電二極體分別檢測各色的強度。由於顏色感測器具有顏色識別功能，所以設備廠商可以將其運用到各種各樣的應用中，包括機械製造行業。只要是與顏色相關的行業，都可以考慮使用顏色感測器。對於設備商來說，這一情況也意味著他們擁有更多的機會。只要運用得當，就有可能生產出匪夷所思的產品。甚至，只需設備商的一個構想，顏色感測器就有可能成為產品差異化的關鍵所在。
圖4、機床加工用的顏色感測器
除了顏色感測器外，視覺感測器是應用較多的一種，圖5所示為機床加工應用中的視覺感測器。
圖5、工作中的視覺感測器
從原理上來說，視覺感測器具有從一整幅圖像捕獲光線的數以千計的像素，其圖像的清晰和細膩程度通常用解析度來衡量，以像素數量表示，比如Banner工程公司提供的部分視覺感測器能夠捕獲130萬像素。因此，無論距離目標數米或數厘米遠，感測器都能「看到」十分細膩的目標圖像。
在捕獲圖像之後，視覺感測器將其與內存中存儲的基準圖像進行比較，以做出分析。例如，若視覺感測器被設定為辨別正確地插有八顆螺栓的機器部件，則感測器知道應該拒收只有七顆螺栓的部件，或者螺栓未對準的部件。此外，無論該機器部件位於視場中的哪個位置，無論該部件是否在360度範圍內旋轉，視覺感測器都能做出判斷。
在機械製造中，複雜的視覺系統是一項成熟的技術，它可執行細緻的自動檢驗。與光電感測器相比，視覺感測器賦予機器設計者更大的靈活性。以往需要多個光電感測器的應用，現在可以用一個視覺感測器來檢驗多項特徵。視覺感測器能夠檢驗大得多的面積，並實現了機械製造中更佳的目標位置和方向靈活性，這使視覺感測器在某些原先只有依靠光電感測器才能解決的應用中受到廣泛歡迎。在傳統上，這些應用還需要昂貴的配件，以及能夠確保目標物體始終以同一位置和姿態出現的精確運動控制。
刀具或砂輪的檢測感測
切削與磨削過程是重要的材料切除過程。刀具與砂輪磨損到一定限度（按磨鈍標準判定）或出現破損（破損、崩刃、燒傷、塑變或卷刀的總稱），使它們失去切磨削能力或無法保證加工精度和加工表面完整性時，稱為刀具/砂輪失效。工業統計證明，刀具失效是引起機床故障停機的首要因素，由其引起的停機時間佔NC類機床的總停機時間的1/5至1/3。此外，它還可能引發設備或人身安全事故，甚至是重大事故。
以某刀具感測器及其應用系統為例，切削加工過程中刀具所受的負載與很多因素有關，根據在線檢測的要求，僅考慮幾個較大的影響因素，即主軸轉速、進給速度、切削深度、加工材料的切削性能等多個因素，通過刀具負載的模型即可測算出該刀具的壽命及磨損程度。
