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

吳超

[摘要]為了實(shí)現(xiàn)信息的有效處理與系統(tǒng)的決策控制，提高信息采集的時(shí)效性，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)傳感器技術(shù)的利用與控制。本文從傳感器技術(shù)的應(yīng)用概要說(shuō)起，分析和探討以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動(dòng)化控制應(yīng)用問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]傳感器技術(shù);機(jī)電自動(dòng)化控制;應(yīng)用

傳感器技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，不管是生產(chǎn)還是生活的質(zhì)量與效率等方面都有極大地提高。傳感器技術(shù)也隨著社會(huì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，在逐步趨向高度集中化的生產(chǎn)行業(yè)和日益提高的人們的生活中扮演著重要的角色。實(shí)踐證明，傳感器技術(shù)與機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)這兩項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，兩者相輔相成，意義非凡。

一、傳感器技術(shù)概述

作為一種檢測(cè)裝置，傳感器可以有效感受測(cè)量信息，滿(mǎn)足各行業(yè)對(duì)信息存儲(chǔ)、顯示、控制、傳輸和處理等要求，按照一定規(guī)律將信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或其他形式信號(hào)加以輸出。傳感器技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展相輔相成，被應(yīng)用于機(jī)電自動(dòng)化控制中，以機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的作業(yè)環(huán)境與操作系統(tǒng)為對(duì)象，能夠檢測(cè)出準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及可靠性得到保障。

傳感器技術(shù)發(fā)展空間十分廣泛，在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中處于核心地位，并逐步將高新技術(shù)融合，朝著自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)集約發(fā)展路徑運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)中，要有效監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，要讓機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)更好地投入運(yùn)行，要達(dá)到智能化與自動(dòng)化結(jié)合的發(fā)展目標(biāo)，傳感器技術(shù)的高度重視必不可少。我國(guó)在傳感器技術(shù)實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，信息輸出不再單一化，數(shù)字信號(hào)的處理趨于精細(xì)，許多傳統(tǒng)功能得到創(chuàng)新與突破，發(fā)展方向更加傾向于集成化與智能化。

二、傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)控制中的應(yīng)用分析

傳感器+計(jì)算機(jī)+效應(yīng)器的控制模式得到廣泛應(yīng)用，尤其在工廠生產(chǎn)流水線中以及辦公自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效提升辦公和工廠生產(chǎn)的效果，加快各行各業(yè)的發(fā)展步伐，傳感器技術(shù)受到各行業(yè)的青睞，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供不竭動(dòng)力。然而，對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行而言，傳感器運(yùn)行對(duì)其系統(tǒng)運(yùn)行情況有較大的影響，為了機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)充分發(fā)揮作用，需要根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)做好控制系統(tǒng)檢查及維護(hù)，同時(shí)需要根據(jù)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展需求，對(duì)傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行深入分析，提升自動(dòng)化和智能化水平，以期讓傳感器技術(shù)在高度集中化的生產(chǎn)行業(yè)中進(jìn)一步發(fā)揮重要作用。

（一）傳感器在溫度測(cè)量中的具體應(yīng)用

溫度測(cè)量的方法主要有兩種，即接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。接觸式測(cè)量是通過(guò)傳感器與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生熱的傳遞，傳感器的感溫元件與被測(cè)物體的溫度一致時(shí)，被測(cè)物體的溫度被傳感器顯示出來(lái)，傳感器顯示的溫度就是被測(cè)溫度。這種方法成本較低，操作簡(jiǎn)便，精確度高，被廣泛應(yīng)用。但是，這種方法也存在無(wú)法克服的缺陷，傳感器的感溫元件同被測(cè)物體接觸時(shí)，傳感器的感溫元件會(huì)吸收掉一部分被測(cè)物體的熱量，而且還需要等待一段時(shí)間，因?yàn)閭鞲衅鞯母袦卦粶y(cè)物體的溫度達(dá)到一致，還需要一段過(guò)程，如果被測(cè)物體的溫度過(guò)高或者具有化學(xué)腐蝕性，就會(huì)導(dǎo)致感溫元件被破壞。所以，接觸式測(cè)量在使用過(guò)程中有著很強(qiáng)的限制。

另一種溫度測(cè)量方式是非接觸式測(cè)量，就是利用測(cè)量物體的熱輻射性，通過(guò)物體發(fā)射電磁波的大小與物體本身溫度的一定關(guān)聯(lián)，使用特定的檢測(cè)設(shè)備，接收和分析電磁波信號(hào)，進(jìn)一步將這種信號(hào)轉(zhuǎn)化成為溫度。非接觸式測(cè)量這種方法測(cè)量范圍比較廣，能夠有效解決接觸式測(cè)量的滯溫問(wèn)題，同時(shí)使用限制比較少，但是這種方法測(cè)量程序十分復(fù)雜，容易導(dǎo)致被測(cè)溫度的結(jié)果不準(zhǔn)確。

（二）傳感器在環(huán)境檢測(cè)中的具體應(yīng)用

作為社會(huì)的基礎(chǔ)事業(yè)，環(huán)境檢測(cè)工作涵蓋的內(nèi)容較廣，難度較大，需要對(duì)一些先進(jìn)的設(shè)備和儀器等進(jìn)行合理應(yīng)用，這樣才能使檢測(cè)結(jié)果更加科學(xué)合理。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境檢測(cè)工作中，具有精準(zhǔn)度和時(shí)效性較高的特點(diǎn)，可減少成本，不用到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)，電池使用時(shí)間較長(zhǎng)，在洪災(zāi)預(yù)警、氣象觀測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和鳥(niǎo)類(lèi)生活規(guī)律監(jiān)測(cè)等工作中得到廣泛應(yīng)用，可以在短時(shí)間內(nèi)排除險(xiǎn)情，及時(shí)對(duì)險(xiǎn)情信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布，避免帶來(lái)過(guò)多的社會(huì)負(fù)面影響。假如企業(yè)在遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)中，對(duì)傳感器技術(shù)加以很好的應(yīng)用，工作人員就可以在控制中心使用獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，在短時(shí)間內(nèi)能夠制定相應(yīng)的措施，進(jìn)行干預(yù)處理，提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的效果。

（三）傳感器在農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)運(yùn)用最為廣泛。以馬鈴薯收割流水線為例，將先進(jìn)的傳感器元件設(shè)置在農(nóng)田中，實(shí)時(shí)智能化檢測(cè)和監(jiān)控農(nóng)田周邊的環(huán)境，比如如果對(duì)土壤的濕度、空氣溫度和濕度、光照強(qiáng)度、蟲(chóng)害、化肥含量和風(fēng)向等實(shí)施監(jiān)控，就可以減少農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)出現(xiàn)的天氣和蟲(chóng)害等不利因素做到及時(shí)掌控，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效率的促進(jìn)與質(zhì)量的提升有很大的好處，可以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，可以借助傳感器技術(shù)對(duì)馬鈴薯收割機(jī)實(shí)際收割環(huán)節(jié)加以利用，對(duì)馬鈴薯進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，對(duì)馬鈴薯的大小及形狀進(jìn)行智能區(qū)分以及對(duì)馬鈴薯上的泥土進(jìn)行自動(dòng)處理。

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