傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

薛力嘉 魏穎* 沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院

前言：在機(jī)電自動(dòng)化控制中，傳感器的應(yīng)用可以保障機(jī)電生產(chǎn)的質(zhì)量，提升機(jī)電作業(yè)的效率、安全性及可靠性。因此，對(duì)于傳感器技術(shù)的應(yīng)用分析具有一定的理論指導(dǎo)意義。

1.傳感器技術(shù)及其作用分析

傳感器技術(shù)主要是指根據(jù)一定規(guī)律將測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗤N類(lèi)數(shù)值的元件，該技術(shù)在工業(yè)工程中的應(yīng)用十分廣泛。在機(jī)電自動(dòng)化控制中，傳感器技術(shù)通過(guò)對(duì)操作對(duì)象或者工作環(huán)境的檢測(cè)，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變之后傳輸給機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高機(jī)電自動(dòng)化控制的有效性及準(zhǔn)確性。傳感器能夠直接用于機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的測(cè)量工作中，還可以根據(jù)事先編輯的程序?qū)y(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。隨著傳感器技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，其集成化程度逐漸增加，傳感器的體積和重量顯著降低，數(shù)據(jù)采集的精度逐漸增高，能夠?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化控制提供可靠的技術(shù)支撐。

2.傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

2.1 在機(jī)械制造方面的應(yīng)用

在實(shí)際的機(jī)械加工過(guò)程中，為了保障加工精度滿(mǎn)足要求，自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要應(yīng)用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)床位置信息、加工速度、產(chǎn)品形態(tài)以及工具傳遞狀況的采集，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸給自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化控制。比如，在進(jìn)行工件加工的過(guò)程中，需要通過(guò)基點(diǎn)的控制實(shí)現(xiàn)工件尺寸的控制，制造人員可以利用接觸式傳感器找出工件的基點(diǎn)，利用掃描儀對(duì)基點(diǎn)進(jìn)行掃描，以此構(gòu)建工件的仿真模型，得到準(zhǔn)確的工件尺寸。由此可以看出，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以提高機(jī)械制造的精度，為機(jī)械加工提供可靠的技術(shù)支持。

2.2 在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛，真正實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)的自動(dòng)化控制，其應(yīng)用內(nèi)容涉及到以下幾個(gè)方面：（1）在防滑驅(qū)動(dòng)裝置中的應(yīng)用，這類(lèi)傳感器具備顯著的耐高溫及耐高壓優(yōu)勢(shì)，有助于汽車(chē)環(huán)境適應(yīng)性的提升；（2）在發(fā)動(dòng)艙裝置中的應(yīng)用，避免汽車(chē)出現(xiàn)振蕩效應(yīng)，確保汽車(chē)駕駛?cè)藛T能夠有效控制汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)，保障駕駛?cè)藛T及汽車(chē)的安全；（3）在汽車(chē)收費(fèi)站中的應(yīng)用，工作人員可以在收費(fèi)站的鋼板處安裝壓力傳感器，用于檢測(cè)汽車(chē)的裝載狀況，以此判斷汽車(chē)是否存在超載現(xiàn)象。

2.3 在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

在實(shí)際的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性及質(zhì)量。比如，在洪災(zāi)預(yù)警工作中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以提高險(xiǎn)情監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；在農(nóng)田管理工作中，工作人員可以應(yīng)用傳感器技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田土壤以及空氣狀態(tài)的檢測(cè)，為農(nóng)田管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考，有助于農(nóng)田的增產(chǎn)增收；在消防系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以提高煙霧濃度、火光和溫度的監(jiān)測(cè)精度，一旦發(fā)現(xiàn)空氣中煙霧濃度、溫度出現(xiàn)異?；蛘呋鸸?，消防系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行報(bào)警，以此預(yù)防火災(zāi)險(xiǎn)情，保護(hù)人民群眾的生命安全，降低財(cái)產(chǎn)損失。

2.4 在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)器人屬于仿生機(jī)電裝置，和傳感器技術(shù)關(guān)系密切，機(jī)器人在進(jìn)行信息的采集與反饋時(shí)，都需要應(yīng)用傳感器技術(shù)，將感知到的物理信息轉(zhuǎn)變成電量。具體而言，傳感器技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用涉及到以下兩個(gè)方面：（1）外部傳感技術(shù)，機(jī)器人可以通過(guò)外部傳感技術(shù)采集并分析外界信息，實(shí)現(xiàn)外部工作環(huán)境的感知，并根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)工作對(duì)象給出相應(yīng)的反應(yīng)；（2）內(nèi)部傳感技術(shù)，這種類(lèi)型的傳感器技術(shù)能夠保障機(jī)器人系統(tǒng)的正常運(yùn)行，通過(guò)對(duì)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息反饋給外部環(huán)境，使機(jī)器人能夠根據(jù)外部環(huán)境給予相應(yīng)的反饋。

結(jié)論：綜上所述，傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用十分廣泛，需要受到工作人員的重視。通過(guò)本文的分析可知，傳感器技術(shù)可以提高機(jī)電自動(dòng)化控制的有效性，提高數(shù)據(jù)信息采集的精度，有助于機(jī)電自動(dòng)化控制的可持續(xù)發(fā)展，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了更多的便利，實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)域的智能化及自動(dòng)化發(fā)展。希望本文的分析能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供幫助。