傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

魏玲

（遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

傳感器可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和傳輸，然后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號(hào)輸出。在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性、相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸和運(yùn)行的穩(wěn)定性起著重要的作用。

1 傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）傳感器技術(shù)概述。作為一種傳感器設(shè)備，可以將有效的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以滿足用戶對(duì)信息采集、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)男枨螅瑥亩蟠筇岣邫C(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在機(jī)電自動(dòng)化領(lǐng)域，傳感器是自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)的核心，是必不可少的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的融合，傳感器技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。傳感器技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，也填補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的一些空白，使其信息輸出不再是單一煩瑣。傳感器技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的最新發(fā)展表明，隨著研究人員的創(chuàng)新，該技術(shù)將變得更加智能，會(huì)更好地適應(yīng)機(jī)電自動(dòng)化控制的應(yīng)用。

（2）傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀。傳感器是智能發(fā)展的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)推動(dòng)當(dāng)代社會(huì)的進(jìn)步起著重要的作用。傳感器在機(jī)電自動(dòng)控制的檢測(cè)和機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中起著重要的作用。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，傳感器在系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和控制中的應(yīng)用間接地促進(jìn)了機(jī)電自動(dòng)化水平的提高。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)傳感器的依賴越來(lái)越大。傳感器集成已成為研究人員的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。集成傳感器不僅具有體積小、重量輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且在一定程度上促進(jìn)了自動(dòng)控制的發(fā)展。智能系統(tǒng)在自動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但其質(zhì)量和應(yīng)用在很大程度上取決于傳感器技術(shù)。隨著傳感器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，降低了生產(chǎn)成本，提高了應(yīng)用價(jià)值。此外，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，它廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。

2 傳感器技術(shù)的應(yīng)用

傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中起著重要的作用。先進(jìn)的傳感器技術(shù)，將增加其在機(jī)電自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用強(qiáng)度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器的種類越來(lái)越多。目前，傳感器在我國(guó)廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，傳感器已經(jīng)與自身的無(wú)線電通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合。機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化，這是傳感器實(shí)施的重要基礎(chǔ)，也是相關(guān)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)實(shí)踐的基礎(chǔ)。

3 傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中的重要性

傳感器在智能系統(tǒng)中起著重要的作用。傳感器與其他系統(tǒng)集成，以提高自動(dòng)控制功能，滿足生產(chǎn)管理自動(dòng)化的要求。傳感器可以識(shí)別機(jī)電行業(yè)的工作環(huán)境，了解工作對(duì)象，為自動(dòng)控制提供有利的條件。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技創(chuàng)新的加速，它將成為過(guò)程管理的核心。機(jī)電設(shè)備和傳感器技術(shù)在一定程度上提高了自動(dòng)化程度，保證了機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，接近成本效益和有效管理的目標(biāo)。在未來(lái)，機(jī)電自動(dòng)化生產(chǎn)和需求將會(huì)繼續(xù)上升，而對(duì)自動(dòng)化的需求將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，這意味著傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中的發(fā)展前景會(huì)越來(lái)越好。

4 傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

（1）傳感器技術(shù)在運(yùn)輸部門的應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展，傳感器被廣泛應(yīng)用于包括交通在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域，它主要用于汽車工業(yè)。隨著社會(huì)對(duì)機(jī)動(dòng)車的需求不斷增加，以及汽車工業(yè)的發(fā)展，以往的生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。在這種情況下，提倡使用傳感器。將機(jī)電自動(dòng)化控制應(yīng)用于汽車制造與相關(guān)零部件的集成，實(shí)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的機(jī)電一體化。目前，應(yīng)用最廣泛有壓力傳感器、氣體傳感器和尾氣傳感器。此外，以高速公路上的傳感器為例，當(dāng)車輛在道路上行駛時(shí)，它可以準(zhǔn)確測(cè)量車輛通過(guò)的壓力范圍，從而提高了車輛壓力測(cè)量的效率。

（2）傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)大和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。農(nóng)民可以有效地利用傳感器技術(shù)，采用精密傳感器檢測(cè)溫度、濕度、有機(jī)土壤含量和光強(qiáng)等環(huán)境因子，提高了生產(chǎn)效率。此外在保證植物生長(zhǎng)環(huán)境的條件下，農(nóng)民還可以采取適當(dāng)措施，確保植物的生長(zhǎng)適和環(huán)境。此外，傳感器還能在實(shí)際生產(chǎn)中準(zhǔn)確測(cè)量植物的生長(zhǎng)狀態(tài)、形狀和大小，保證植物的質(zhì)量和效益，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

（3）傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。在當(dāng)今的制造業(yè)中，傳感器也被廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)控制是為了保證零件加工的質(zhì)量和效率。通過(guò)制造商的測(cè)試技術(shù)和電磁測(cè)試，了解工具的耐用性和質(zhì)量。傳感器廣泛應(yīng)用于機(jī)床加工，傳感器技術(shù)為過(guò)程提供高質(zhì)量的模具產(chǎn)品。使用傳感器進(jìn)行質(zhì)量控制，節(jié)省了大量體力勞動(dòng)，提高了工作效率。此外，傳感器廣泛應(yīng)用于一些無(wú)監(jiān)督情況。使用智能機(jī)器人代替人工，可以更方便、準(zhǔn)確地提高工作效率。

（4）傳感器技術(shù)在機(jī)器人制造中的應(yīng)用。傳感器在機(jī)器人生產(chǎn)研究中起著重要的作用。它可以幫助機(jī)器人接收和傳輸信息，然后，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)程序。傳感器技術(shù)對(duì)機(jī)器人的內(nèi)部控制、提高機(jī)器人的辨識(shí)能力、改善外部環(huán)境以及機(jī)器人的識(shí)別效果都有很好的實(shí)際影響。此外，傳感器在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用，使機(jī)器人能夠替代人類從事高風(fēng)險(xiǎn)工作。

機(jī)器人是典型的機(jī)電生產(chǎn)自動(dòng)化輔助工具，在這種情況下，傳感器技術(shù)的應(yīng)用主要是針對(duì)生物傳感器的應(yīng)用。只有這樣，內(nèi)部機(jī)電設(shè)備才能感受到外部環(huán)境和信息相關(guān)數(shù)據(jù)的有效性，才能有效應(yīng)用傳感器技術(shù)。在很大程度上，機(jī)電產(chǎn)品中使用的機(jī)器人有兩種：內(nèi)部傳感器和外部傳感器。在實(shí)施內(nèi)部傳感器技術(shù)時(shí)，特別是針對(duì)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)，可以同時(shí)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行全面監(jiān)控，系統(tǒng)滿足相關(guān)要求。外部傳感器的實(shí)施應(yīng)能夠有效地監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的外部環(huán)境，并提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)和信息。通過(guò)兩個(gè)傳感器的有效結(jié)合進(jìn)行有效控制，使機(jī)器人能夠根據(jù)感知的有價(jià)值的信息而有效地工作。

（5）傳感器技術(shù)在零部件加工方面的應(yīng)用。我國(guó)工業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化和傳感器技術(shù)，能夠滿足有效應(yīng)用的要求。機(jī)器零部件可以實(shí)現(xiàn)高精度的加工，保證工業(yè)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，完成普通工具無(wú)法完成的任務(wù)。傳感器技術(shù)可以動(dòng)態(tài)檢測(cè)燃料的數(shù)量，當(dāng)油量低于安全值時(shí)，生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)被動(dòng)中斷。

此時(shí)，傳感器裝置自動(dòng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P(guān)部門，使制造任務(wù)得以快速完成。該傳感器技術(shù)在加工高精度零部件方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于能夠獲取信息和動(dòng)態(tài)測(cè)量來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)的零件，保證了零部件加工的準(zhǔn)確性。

（6）溫度傳感器技術(shù)的應(yīng)用。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，溫度傳感器已成為一種新型的傳感器。在實(shí)際生產(chǎn)中，有兩種測(cè)量溫度的方法，一種是接觸法，另一種是非接觸法。如果傳感器能夠檢測(cè)到物體上有熱傳遞，它就會(huì)在溫度計(jì)上顯示出來(lái)。在測(cè)量時(shí)，這種方式簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)，但也有明顯的缺點(diǎn)，即一些熱溫度傳感器和測(cè)量元件需要一定的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。由于被測(cè)對(duì)象太熱或有腐蝕性，使傳感器的應(yīng)用具有一定的局限性。傳感器還可以進(jìn)一步測(cè)量物體的輻射強(qiáng)度，通過(guò)接收并分析一個(gè)物體的輻射強(qiáng)度，在電磁波的幫助下，將一種特殊的裝置和電磁信息轉(zhuǎn)換成溫度，這種方法在一定程度上接近于接觸測(cè)量的誤差。

（7）傳感器技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用。在外部環(huán)境檢測(cè)中，傳感器的應(yīng)用非常普遍，并發(fā)揮著重要的作用。傳感器的有效應(yīng)用為環(huán)境監(jiān)測(cè)人員充分了解外部微觀環(huán)境提供了有效信息。在生產(chǎn)中，該功能方便、簡(jiǎn)單。此外，由于我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，特別是山地地形，可以建造水壩的數(shù)量很多，而高洪水風(fēng)險(xiǎn)的位置傳感技術(shù)和設(shè)備基本具備了預(yù)測(cè)水壓力的能力。傳感器還提供煙霧氣味感應(yīng)，當(dāng)探測(cè)到煙味時(shí)，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息，提供火災(zāi)預(yù)測(cè)功能。此外，傳感器可以檢測(cè)到建筑物不同部位的異常聲音、圖像和溫度，并在檢測(cè)到危險(xiǎn)情況時(shí)進(jìn)行有效控制，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，讓有關(guān)人員采取有效措施，確保樓宇安全。

5 傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有良好的催化作用。因此，只有不斷創(chuàng)新和發(fā)展，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活中，才能滿足人們?cè)谏鐣?huì)發(fā)展和生產(chǎn)生活中日益增長(zhǎng)的需求。其次，模擬測(cè)試是數(shù)字計(jì)算機(jī)和智能傳感器的發(fā)展，它是一種比傳統(tǒng)輸出信號(hào)簡(jiǎn)單的模擬傳感器，不能滿足需求的多樣性，因此，必須解決數(shù)字信號(hào)智能傳感器的缺陷。

6 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展背景下，傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)電自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。隨著技術(shù)參數(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以更精確地控制，得益于傳感器技術(shù)，大大提高了行業(yè)效率。作為機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，傳感器技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展，使信息的采集、傳輸和處理更加有效，為促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要輔助作用。