傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

方波

摘 要：近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，使得工業(yè)發(fā)展速度不斷加快。在此過程中表現(xiàn)最為明顯的就是傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。就當(dāng)前社會(huì)生活的現(xiàn)狀就可以了解到，傳感器應(yīng)用范圍越來越廣泛。以傳感器為核心的檢測(cè)儀器越來越受到歡迎。本文就傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù);自動(dòng)化控制系統(tǒng);應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.108

0 引言

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器起著非常重要的作用。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的傳感器可以直接應(yīng)用于機(jī)械制造測(cè)量中，同時(shí)還可以按照一定的規(guī)律將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為另外一種數(shù)據(jù)來輸出。也就是說，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，應(yīng)用傳感器技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確獲得信息，并且這種信息可以在任何環(huán)境下獲得。從機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展歷程來看就可以知道，傳感器其實(shí)提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。在實(shí)際工作與運(yùn)行的過程中，如果沒有傳感器將很難檢測(cè)到系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，更不能獲得準(zhǔn)確的信息。這樣就難以對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行有效的處理和控制。

1 傳感器的概述

所謂的傳感器，其實(shí)就是在工業(yè)工程中可以直接應(yīng)用于測(cè)量的，并可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律將所測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一種類數(shù)值的器件。人們使用傳感器的時(shí)候，形象的將其與人類的感覺器官歸類，這樣說來其實(shí)可以將傳感器作為人類感覺器官的延伸[1]。在工程自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)的時(shí)候，監(jiān)測(cè)工作環(huán)境狀態(tài)以及操作對(duì)象的時(shí)候，傳感器可以為控制機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行提供可靠的信息。現(xiàn)如今，在信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，各行業(yè)都對(duì)傳感器技術(shù)提出了更高的要求，這樣就有效促進(jìn)了傳感器的發(fā)展。當(dāng)然，在此過程中，傳感器技術(shù)可以汲取并綜合不同科技領(lǐng)域的新成果，進(jìn)而開發(fā)出新的方法與裝置。在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，傳感器技術(shù)已經(jīng)屬于重要的技術(shù)，傳感器與系統(tǒng)的相關(guān)性在當(dāng)前已經(jīng)成為一種新興產(chǎn)業(yè)。

2 傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中，傳感器屬于其中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中獲得較好的發(fā)展。

2.1 機(jī)器人用傳感器

在設(shè)計(jì)制造機(jī)器人的過程中，通過多種不同傳感器技術(shù)的應(yīng)用，可以感知到自身的存在，同時(shí)還可以根據(jù)操作對(duì)象與作業(yè)環(huán)境來調(diào)整自身的各種狀態(tài)。傳感器技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)闄C(jī)器人提供有效的反饋信息，這樣就可以促使機(jī)器人更好的操作。傳感器技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用，其實(shí)也就是機(jī)器人發(fā)展到一定階段的直接結(jié)果。人們?cè)谑褂脵C(jī)器人的時(shí)候就可以根據(jù)自身需要進(jìn)行必要的調(diào)整。

2.2 機(jī)械加工中傳感檢測(cè)技術(shù)

在機(jī)械加工的過程中，檢測(cè)技術(shù)在其中具有非常重要的作用[2]。首先，機(jī)械加工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不可缺少傳感檢測(cè)技術(shù)。在機(jī)械加工的過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不可缺少的核心技術(shù)就是傳感器技術(shù)。機(jī)床加工的時(shí)候，需要根據(jù)相關(guān)的條件來進(jìn)行控制，而在這個(gè)過程中就需要應(yīng)用傳感器檢測(cè)出機(jī)床的具體位置、變形、振動(dòng)以及速度等相關(guān)因素，這樣才可以盡可能減少刀具與工件之間位移的產(chǎn)生，同時(shí)利用傳感器技術(shù)可以監(jiān)測(cè)整個(gè)工程加工狀態(tài)，這樣就可以在確定檢測(cè)結(jié)果的前提下來改變相應(yīng)的加工條件，促使加工保持良好的精度，實(shí)現(xiàn)加工的高精度化。另外，加工現(xiàn)場(chǎng)屬于無人化，可以有效節(jié)省人力與物力，這樣就可以通過傳感器對(duì)加工檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行反饋。

其次，重視最終的加工精度。機(jī)械加工的過程中，最后的加工精度非常重要，工件的尺寸其實(shí)就是兩個(gè)點(diǎn)之間的直線距離，而這兩個(gè)點(diǎn)中必然有一個(gè)屬于基點(diǎn)。如果要確定檢測(cè)工件的某一個(gè)具體位置，就需要使用接觸式傳感器與微小光點(diǎn)非接觸光學(xué)式位移傳感器。最近幾年，人們對(duì)傳感器要求不斷提高的過程中，掃描測(cè)頭技術(shù)逐漸開始應(yīng)用。這樣一種根據(jù)工件的基礎(chǔ)來測(cè)量與之相似工件而應(yīng)用的技術(shù)，可以保證在最短的時(shí)間內(nèi)獲得可靠的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而更接近實(shí)際情況，獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。其實(shí)這也是掃描測(cè)頭最大優(yōu)勢(shì)的地方。與此同時(shí)，在對(duì)刀具管理的過程中，可以使用電磁結(jié)合的方式來識(shí)別刀具，并對(duì)刀具的使用壽命進(jìn)行管理。

2.3 汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)

從現(xiàn)如今的社會(huì)生活狀態(tài)與社會(huì)發(fā)展模式就可以了解到，汽車電子自動(dòng)化的程度不斷加深。針對(duì)目前汽車包含的高端技術(shù)與功能，如果采用機(jī)械系統(tǒng)是很難解決其中所面臨的不同程度問題。針對(duì)這種情況，電子控制系統(tǒng)逐漸運(yùn)用于其中。在汽車電子控制系統(tǒng)中，傳感器應(yīng)當(dāng)屬于其中最為關(guān)鍵的部分，傳感器會(huì)直接影響汽車技術(shù)性的發(fā)揮與汽車的發(fā)展。就目前汽車的使用狀況來看，10-22只傳感器是大部分汽車必須包含的，而高級(jí)汽車包含的傳感器則更多。不同的傳感器在汽車系統(tǒng)中具有不同的作用。常見的傳感器就主要分布在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)與底盤控制系統(tǒng)中。

3 傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

信息技術(shù)的快速發(fā)展，在一定程度上推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展，傳感器技術(shù)的應(yīng)用對(duì)加快工業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。因而，傳感器技術(shù)唯有不斷發(fā)展才能夠滿足人們不斷增長(zhǎng)的需求。經(jīng)過系統(tǒng)的分析，筆者認(rèn)為傳感器技術(shù)的發(fā)展主要有這么幾種趨勢(shì)。首先，新材料不斷研發(fā)。在材料行業(yè)對(duì)傳感器敏感材料進(jìn)一步開發(fā)的過程中，新的傳感器敏感材料不斷被研究推出，高新材料已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在新型傳感器制造與研發(fā)中?？梢哉f，在傳感器行業(yè)快速發(fā)展的過程中新材料的研發(fā)具有舉足輕重的地位。其次，智能化、數(shù)字化以及集成化逐漸形成[3]。在現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展的過程中，傳感器功能已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的功能，在輸出信號(hào)的時(shí)候，單個(gè)模擬信號(hào)難以滿足多樣化的要求，需要經(jīng)過微電腦處理好的數(shù)字化信號(hào)，而這其實(shí)就是智能傳感器。

4 結(jié)語

總而言之，在新興技術(shù)不斷研發(fā)和推出的過程中，傳感器技術(shù)已經(jīng)成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。而自動(dòng)化控制系統(tǒng)唯有加強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用才能夠朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李巖，反應(yīng).傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，12（22）：32-33.

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[3]黃世梅，傅金枝.自動(dòng)切塊成型機(jī)控制系統(tǒng)的通信技術(shù)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，14（04）：89-90.endprint