以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動(dòng)化控制探究

申健博　王瑾

摘 要：當(dāng)前傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿?，可以提高信息采集的時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)信息的有效處理與系統(tǒng)的決策控制，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展。本文就對(duì)傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動(dòng)化控制進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù)；機(jī)電自動(dòng)化控制；傳感器機(jī)器人

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在信息時(shí)代背景下，許多高新技術(shù)被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，能夠通過(guò)信號(hào)的收集與處理來(lái)自動(dòng)化與智能化控制機(jī)電，促進(jìn)機(jī)電行業(yè)的發(fā)展。一般在實(shí)際運(yùn)用傳感器技術(shù)的過(guò)程中，該技術(shù)可以將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，便于信號(hào)的測(cè)量，使自動(dòng)化控制更為靈活，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)然在機(jī)電自動(dòng)化控制中利用傳感器技術(shù)時(shí)，一旦傳感器發(fā)生故障，則會(huì)影響傳遞環(huán)境與信息材料，不利于機(jī)電自動(dòng)化控制工作的有序開(kāi)展，因此加強(qiáng)傳感器技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展顯得尤為重要。

一、傳感器技術(shù)概述

對(duì)于傳感器而言，其作為一種檢測(cè)裝置，可以有效感受測(cè)量信息，按照一定規(guī)律來(lái)轉(zhuǎn)化信息，使其變換為其他形式或電信號(hào)加以輸出，滿(mǎn)足各行業(yè)對(duì)信息記錄控制、顯示、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)纫?。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)電自動(dòng)化控制中，能夠檢測(cè)出機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的作業(yè)環(huán)境與操作對(duì)象，為其提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及可靠性。傳感器技術(shù)是機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心，發(fā)展空間十分廣泛，并逐步朝著自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)融合的趨勢(shì)發(fā)展。要想讓機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)更好地投入到實(shí)際生產(chǎn)中，需要有效監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中，達(dá)到智能化與自動(dòng)化的發(fā)展目標(biāo)，這就需要高度重視傳感器技術(shù)的運(yùn)用。可以說(shuō)，我國(guó)傳感器技術(shù)在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，許多傳統(tǒng)功能得到突破與創(chuàng)新，通過(guò)數(shù)字信號(hào)的精細(xì)處理，信息輸出不再單一化，更加傾向于集成化與智能化的發(fā)展方向，將其運(yùn)用于機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，有利于降低生產(chǎn)成本，具備更好的穩(wěn)定性，進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

二、以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動(dòng)化控制分析

（一）傳感器機(jī)器人

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器人作為典型的仿生機(jī)電裝置，其通過(guò)傳感器技術(shù)來(lái)采集與獲取信息，然后將信息轉(zhuǎn)化為電量，更好地開(kāi)展生產(chǎn)工作，在工業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。通常傳感器在機(jī)器人中的運(yùn)用可分為內(nèi)部和外部這兩種傳感技術(shù)，其中前者是對(duì)機(jī)器人進(jìn)行內(nèi)部控制，讓系統(tǒng)有效控制機(jī)器人的操作，確保機(jī)器人可以更好地感知外部環(huán)境；后者則是機(jī)器人處理與收集外部信息，有效識(shí)別實(shí)際的工作環(huán)境，然后結(jié)合必要信息來(lái)進(jìn)行正確反應(yīng)。隨著科技的發(fā)展，對(duì)傳感器機(jī)器人反饋建議技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用會(huì)更加關(guān)注，從而為傳感器技術(shù)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

對(duì)于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，其自動(dòng)化控制系統(tǒng)中運(yùn)用最為廣泛的就是傳感器技術(shù)。例如馬鈴薯收割流水線(xiàn)，其主要是將先進(jìn)的傳感器科學(xué)設(shè)置在農(nóng)田中，實(shí)時(shí)智能化檢測(cè)農(nóng)田周邊的環(huán)境，尤其是土壤的空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、化肥含量等，以此減少農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效率與質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)良好的效益。另外，馬鈴薯收割機(jī)在實(shí)際收割環(huán)節(jié)，可以借助傳感器對(duì)馬鈴薯進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，智能區(qū)分馬鈴薯的大小及形狀，對(duì)馬鈴薯上的泥土進(jìn)行自動(dòng)處理。

（三）機(jī)械加工中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機(jī)械加工中發(fā)揮著重要的作用，具體表現(xiàn)如下：①加工精度。工件尺寸的大小直接關(guān)系到工件應(yīng)用效果和加工精度，要想有效確定工件的具體檢測(cè)位置，需要利用傳感器技術(shù)，如微小光點(diǎn)式傳感器等，從而獲得可靠準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)工件的精加工。同時(shí)在管理刀具時(shí)可選用電磁結(jié)合的方法，對(duì)刀具進(jìn)行有效識(shí)別，科學(xué)管理刀具的使用壽命。②生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。傳感器技術(shù)作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一項(xiàng)重要技術(shù)，可以有效控制機(jī)床加工，對(duì)機(jī)床的速度、震動(dòng)、變形、具體位置等加以檢測(cè)，避免工件與刀具間的位移，并實(shí)時(shí)監(jiān)控加工的整體狀態(tài)，對(duì)相關(guān)加工條件進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，達(dá)到加工高精度化的目的。同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)加工現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)人化管理，及時(shí)反饋加工檢測(cè)結(jié)果，避免物力和人力等資源的浪費(fèi)。

（四）交通領(lǐng)域的應(yīng)用

將傳感器技術(shù)應(yīng)用于交通領(lǐng)域，尤其是汽車(chē)行業(yè)的運(yùn)用，可以推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)朝著高新科技的全新領(lǐng)域發(fā)展。在電子技術(shù)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，傳統(tǒng)的人力機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際發(fā)展需要，機(jī)電自動(dòng)化智能控制技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使汽車(chē)中的信息傳遞、能量轉(zhuǎn)化、系統(tǒng)運(yùn)行等更為一體化與流暢化，可以有機(jī)結(jié)合各個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)造型的整體統(tǒng)一。通常傳感器技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的多是曲軸位置傳感器、氣敏傳感器、冷卻水溫傳感器、吸氣傳感器、壓力傳感器等。當(dāng)然傳感器技術(shù)在公路中也有所應(yīng)用，如高速公路收費(fèi)站會(huì)有白色鋼板，該鋼板中安裝有壓力傳感器，一旦汽車(chē)從鋼板上經(jīng)過(guò)，其可以智能快速測(cè)量汽車(chē)的載重，確保超載重檢測(cè)的便捷與準(zhǔn)確。

結(jié)語(yǔ)

傳感器技術(shù)作為一種智能化技術(shù)，其在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣，如傳感器機(jī)器人、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、機(jī)械加工和交通領(lǐng)域等方面的應(yīng)用，可以有效解決信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳遞的問(wèn)題，有機(jī)整合各個(gè)系統(tǒng)，強(qiáng)化工作的完整性及可靠性。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要從工作具體情況出發(fā)，加大傳感器技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新力度，以此實(shí)現(xiàn)信息的有效采集與傳輸，確保自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，更好地滿(mǎn)足系統(tǒng)發(fā)展要求，促進(jìn)傳感器的智能化、多元化、自動(dòng)化和集成化發(fā)展。

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