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

馬風(fēng)午

（宜科（天津）電子有限公司，天津 300385）

現(xiàn)階段，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中越來(lái)越多的應(yīng)用到了傳感器技術(shù)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通以及機(jī)器人等領(lǐng)域也發(fā)揮了巨大的作用。為了提高傳感器技術(shù)的應(yīng)用水平，需要技術(shù)人員對(duì)傳感器技術(shù)做進(jìn)一步研究，更好的對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、儲(chǔ)存、分析、處理，進(jìn)而滿(mǎn)足各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展要求。

1 傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 傳感器技術(shù)的精細(xì)度有待提高

當(dāng)前，為了提高傳感器技術(shù)的精細(xì)度，出現(xiàn)了微傳感器，但是現(xiàn)階段微傳感器的應(yīng)用尚未得到廣泛的認(rèn)可，因此技術(shù)人員應(yīng)該深入研究傳感器技術(shù)，使其變得更小、更加精細(xì)，以提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

1.2 傳感器技術(shù)的虛擬程度有待提高

現(xiàn)階段，傳感器技術(shù)的虛擬程度不高會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中易出現(xiàn)安全事故，威脅著工作人員的生命安全，也影響著生產(chǎn)效率，給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此技術(shù)人員應(yīng)該重視提高傳感器技術(shù)的虛擬程度，加強(qiáng)對(duì)仿真技術(shù)的研究，提高計(jì)算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用能力。傳感器技術(shù)的虛擬度提高可以?xún)?yōu)化生產(chǎn)工藝與技術(shù)，使自動(dòng)化生產(chǎn)變得更加科學(xué)化與合理化。

2 在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中傳感器技術(shù)具體應(yīng)用途徑

2.1 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

機(jī)械制造是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用傳感器技術(shù)可以解放人力，進(jìn)而極大的提高了生產(chǎn)效率[1]。傳感器技術(shù)可以控制、監(jiān)督機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)作情況，同時(shí)將運(yùn)作狀態(tài)及時(shí)的反饋給技術(shù)人員，提高了工業(yè)機(jī)械制造的精細(xì)度。當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中涉及到對(duì)尺寸要求較高的生產(chǎn)時(shí)，可以利用傳感器技術(shù)收集生產(chǎn)需求的尺寸數(shù)據(jù)，同時(shí)將收集到的數(shù)據(jù)反饋到系統(tǒng)控制中心，在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析后對(duì)制造尺寸進(jìn)行精細(xì)化的控制。因此傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效采集與分析，在需要對(duì)制造工件進(jìn)行精細(xì)的尺寸監(jiān)測(cè)時(shí)，可以利用傳感器與掃描儀，進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量。此外還可以利用傳感技術(shù)來(lái)制造刀具，通過(guò)迅速采集刀具制作過(guò)程的數(shù)據(jù)，可以及時(shí)的控制制造過(guò)程，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，以保障刀具制造的質(zhì)量，提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的范圍的非常廣泛，為農(nóng)戶(hù)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。例如在收割馬鈴薯的流水線中應(yīng)用傳感器，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)馬鈴薯種植區(qū)域的周?chē)h(huán)境，可以對(duì)種植土壤的濕度、含化肥量、空氣濕度、光照程度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，幫助農(nóng)戶(hù)及時(shí)的了解馬鈴薯的種植情況，不僅節(jié)約的農(nóng)戶(hù)的時(shí)間、精力還保障了馬鈴薯種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。并且傳感器在收割馬鈴薯流水線中可以智能的分辨出泥土與馬鈴薯，進(jìn)而自動(dòng)的將馬鈴薯上的泥土清理掉。

2.3 汽車(chē)自動(dòng)化控制

當(dāng)前汽車(chē)制造業(yè)應(yīng)用傳感器技術(shù)較為普遍，由于汽車(chē)制造需要高質(zhì)量的控制系統(tǒng)對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)密控制來(lái)保證汽車(chē)生產(chǎn)的質(zhì)量，因此傳感器技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的汽車(chē)制造。在汽車(chē)中裝有多個(gè)傳感器，以實(shí)時(shí)的檢測(cè)汽車(chē)內(nèi)部各核心部件的運(yùn)行情況，使汽車(chē)更加協(xié)調(diào)、安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，保證汽車(chē)的運(yùn)行性能。在汽車(chē)稱(chēng)重、倒車(chē)等系統(tǒng)中傳感器技術(shù)也發(fā)揮了重要的作用，幫助人們更加安全、高效的制造與控制汽車(chē)，保護(hù)了人們的生命安全。因此傳感器正在朝著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，其應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大，不僅在汽車(chē)制造業(yè)得以廣泛的應(yīng)用，還可以在航天國(guó)防等機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域中[2]。

2.4 機(jī)器人制造

在自動(dòng)化控制中應(yīng)用傳感技術(shù)，最杰出的應(yīng)用領(lǐng)域便是機(jī)器人的研發(fā)與制造。機(jī)器人在傳感器技術(shù)的支持下，可以依照行動(dòng)控制參數(shù)來(lái)行動(dòng)，傳感器技術(shù)可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的行動(dòng)指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí)傳感器技術(shù)也推進(jìn)了人工智能化機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程，它沖破了空間的限制，在收集與分析數(shù)據(jù)后可以自主的按照行動(dòng)指令行動(dòng)。機(jī)器人是由內(nèi)部傳感器與外部傳感器共同制造而成，其中內(nèi)部傳感器主要負(fù)責(zé)將各種行動(dòng)指令分散到機(jī)器人的各部位，以保障機(jī)器人的自我協(xié)調(diào)性，而外部傳感器主要是保證自身行動(dòng)的安全性，自動(dòng)檢測(cè)行動(dòng)周?chē)沫h(huán)境，查看是否存在風(fēng)險(xiǎn)。因此機(jī)器人在內(nèi)外傳感器的聯(lián)合運(yùn)行下可以提高自身的服務(wù)能力。

2.5 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

為了更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，傳感器技術(shù)也需要不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，未來(lái)傳感器技術(shù)將會(huì)主要朝著以下三個(gè)方面進(jìn)行發(fā)展：一是不斷的研發(fā)新型的材料，在研究新型敏感材料方面應(yīng)用傳感器技術(shù)可以不斷的研制出高新材料。同時(shí)各種新材料的開(kāi)發(fā)也支撐著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展。二是實(shí)現(xiàn)微功耗或者無(wú)源化，在現(xiàn)階段傳感器需要依靠電源工作，因此為了節(jié)省能源，減低傳感器的運(yùn)行成本，必然要朝著微功耗的方向發(fā)展。三是智能化與數(shù)字化。為了豐富傳感器技術(shù)的功能必然要對(duì)傳感器的進(jìn)一步智能化進(jìn)行研究。將傳感器輸出的單一的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)展成為在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再輸出數(shù)字信號(hào)。因此傳感器技術(shù)需要在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的支持下進(jìn)一步完善。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用傳感器技術(shù)可以提高各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，傳感器技術(shù)促進(jìn)著人們的生活、生產(chǎn)方式更加的智能化與科學(xué)化。應(yīng)用傳感器技術(shù)可以高效、準(zhǔn)確的獲取所需要的各種信息數(shù)據(jù)，促進(jìn)社會(huì)的快速發(fā)展。