以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動化控制探究

盧 勇

（廣東省科技職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510000）

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展需求，從某種程度上來講已經(jīng)落后于人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求。因此，必須運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行改革創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率，緊跟社會發(fā)展步伐。傳感器技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用到人們生活、工業(yè)生產(chǎn)以及機(jī)電自動化控制中，在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和方便生產(chǎn)生活方面發(fā)揮著重要作用。

1 傳感器技術(shù)概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)。傳感器技術(shù)主要以計(jì)算機(jī)為載體，通過信息網(wǎng)絡(luò)傳播、采集、處理各類信息。作為一種檢測裝置技術(shù)，可以有效感受到檢測信息，依照一定規(guī)律和相關(guān)要求進(jìn)行信息轉(zhuǎn)化。傳感器技術(shù)是社會發(fā)展和信息時代的產(chǎn)物。現(xiàn)階段，傳感器技術(shù)已經(jīng)融入到人們的生活、工作和學(xué)習(xí)中，當(dāng)前傳感器技術(shù)是社會發(fā)展最快的科技之一。

傳感器能夠?qū)⑿畔⑥D(zhuǎn)化成其他形式或者電信號加以輸出，實(shí)現(xiàn)對信息記錄控制、顯示、存儲、處理和傳輸?shù)刃枰?。傳感器技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用極大地改變了人們的生產(chǎn)、生活以及工作方式，同時推動了其他領(lǐng)域和科技的深入發(fā)展。隨著傳感器技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，傳感器技術(shù)被廣泛應(yīng)用到機(jī)電自動化控制當(dāng)中，能夠快速、高效地檢測出機(jī)電自動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的作業(yè)環(huán)境和操作對象，為其提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)信息，大大改變了傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式，使得社會的生產(chǎn)和生活發(fā)生了很大變化。保證機(jī)電自動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，不僅改變了人們的生活方式，而且推動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。傳感器技術(shù)是機(jī)電自動化控制系統(tǒng)的核心，其發(fā)展空間十分廣泛，我國傳感器技術(shù)在實(shí)際發(fā)展和運(yùn)用過程中，許多功能得到了突破和創(chuàng)新。通過數(shù)字信息的精細(xì)化處理，更加傾向于集成化和智能化，并逐步朝著自動化技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)融合的趨勢發(fā)展[1]。

2 傳感器技術(shù)的問題概述和現(xiàn)狀分析

近幾年，我國電力事業(yè)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的使用范圍也在不斷擴(kuò)大，已經(jīng)融入到人們的生活和生產(chǎn)當(dāng)中。電力系統(tǒng)信息安全問題對現(xiàn)代社會發(fā)展有很大影響。作為檢測裝置的傳感器，可以對信息進(jìn)行采取、存儲、處理和傳輸。傳感器技術(shù)作為機(jī)電自動化監(jiān)控任務(wù)的核心工程，充分發(fā)揮了傳感器技術(shù)的作用和優(yōu)勢。隨著自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，機(jī)電自動化與高新產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)相互融合的局面，代表著傳感器技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。隨著社會的進(jìn)步，自動化系統(tǒng)出現(xiàn)在人們的生活中。自動化系統(tǒng)的有效運(yùn)行極大地節(jié)約了運(yùn)用成本和資源，為電力資源供應(yīng)提供了強(qiáng)大的支持。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的使用是為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，當(dāng)前離不開傳感器技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，要突破傳統(tǒng)功能，為科學(xué)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)[2]。

當(dāng)前，傳感器技術(shù)在機(jī)電控制化系統(tǒng)中的應(yīng)用還存在一些問題，電力系統(tǒng)信息一旦出現(xiàn)安全問題，將會威脅到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。信息安全問題直接決定著電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，甚至?xí)斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身安全問題。系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和控制應(yīng)用還需要進(jìn)一步完善，對于傳感器技術(shù)在機(jī)電自動化控制中的應(yīng)用，取決于各種智能系統(tǒng)的運(yùn)行速度和應(yīng)用狀態(tài)，也與傳感器技術(shù)的高低有很大關(guān)系。因此，需要加強(qiáng)對傳感器技術(shù)的理論研究和實(shí)踐研究的力度，提高傳感器技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性和安全性，降低傳感器的制作成本，提高其應(yīng)用價值[3]。

3 以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動化控制分析

3.1 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

21世紀(jì)是以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息化時代，傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域和行業(yè)中，給人們的生活和社會生產(chǎn)方式帶來了巨大變化。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，與社會生產(chǎn)生活和人們的根本利益緊密相連，在很大程度上直接影響著社會的安定與和諧。隨著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模發(fā)展，傳感器技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。

比如，農(nóng)民在種植或收割糧食過程中，通過應(yīng)用傳感器技術(shù)，可以準(zhǔn)確測試明農(nóng)田的土壤濕度、光照強(qiáng)度、化肥含量和周期環(huán)境等，為農(nóng)戶種植提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，減少不利因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，突破了傳統(tǒng)上消耗大量人力和物力的弊端，也提高了農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量。同時，農(nóng)戶還可以利用傳感器技術(shù)檢測出農(nóng)作物的生長情況、是否有病蟲害或者其他異?，F(xiàn)象，不僅保證了農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量，為農(nóng)作物提供良好的生長環(huán)境，還提高了生產(chǎn)效率，提升了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理的信息化水平和農(nóng)戶生活質(zhì)量，是緩解社會壓力的必然要求，是實(shí)現(xiàn)集約化轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容[4]。

3.2 在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

制造業(yè)作為我國一項(xiàng)基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ罹哂兄陵P(guān)重要的作用與影響，制造業(yè)發(fā)展具有很多年的歷史，已經(jīng)具備一定的規(guī)模。尤其最近幾年，我國制造業(yè)得到了迅速發(fā)展，但是，相關(guān)技工技術(shù)還不夠成熟，呈現(xiàn)出與制造行業(yè)發(fā)展不匹配的趨勢。隨著我國國際地位和綜合實(shí)力的不斷增強(qiáng)，傳感器技術(shù)優(yōu)勢明顯，在機(jī)械加工中得到了廣泛應(yīng)用[5]。

傳感器技術(shù)可以準(zhǔn)確測量零部件尺寸的大小，由于不同機(jī)械設(shè)備制造產(chǎn)生不同程度的影響，進(jìn)一步增加了加工工藝和加工方法的復(fù)雜程度。而傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以保證工件加工準(zhǔn)確，從而達(dá)到良好的應(yīng)用效果。此外，將傳感器技術(shù)和電磁結(jié)合可以對刀具進(jìn)行檢測，通過對刀具進(jìn)行有效識別，了解到刀具的使用壽命和在使用過程中可能會出現(xiàn)的各種問題，從而采取針對性措施預(yù)防或者及時進(jìn)行處理[6]。

在機(jī)床加工中傳感器技術(shù)也起到了至關(guān)重要的作用。機(jī)床的成型工藝需要相關(guān)機(jī)械制造人員經(jīng)過長期探索和反復(fù)實(shí)踐。在金屬材料加工過成型過程中，需要重點(diǎn)控制好金屬加工的細(xì)節(jié)操作，任何材料成型技術(shù)手段上存在細(xì)節(jié)問題都會直接影響材料成型質(zhì)量。這不僅需要大量的人力和物力，而且無法保證機(jī)床加工之后的質(zhì)量和使用效果[7]。因此，在機(jī)床作業(yè)中，要根據(jù)金屬材料屬性和本質(zhì)特征，利用傳感器技術(shù)綜合分析材料的伸縮性和延展性，通過對機(jī)床速度、變形以及位置的精準(zhǔn)檢測，最終達(dá)到對其質(zhì)量進(jìn)行檢測的目的。在產(chǎn)品進(jìn)入工廠之后，通過應(yīng)用傳感器技術(shù)進(jìn)行成果檢測，可以節(jié)約勞動力，減輕工作人員的工作量，保證機(jī)床作業(yè)順利進(jìn)行。同時，能夠保證材料在后期使用中的安全性和耐用性，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我國制造業(yè)得到迅猛發(fā)展，市場變得更加復(fù)雜、競爭越來越激烈。因此，對制造業(yè)管理提出了更嚴(yán)格的要求。傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)加工現(xiàn)場的無人化管理，通過智能化機(jī)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工勞作，方便、快捷，能夠大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，推動工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié) 論

綜上所述，傳感器技術(shù)作為機(jī)電自動化控制的重要手段，時人們和社會生產(chǎn)走向智能化的道路。但是，當(dāng)前我國對傳感器技術(shù)的理論研究和實(shí)踐研究處于初級階段，相關(guān)規(guī)范要求和制度建立還不夠成熟。與國際先進(jìn)水平相比，我國技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)能力還有很大差距，需要進(jìn)一步完善傳感器技術(shù)。