傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

楊夢(mèng)云

[摘? ? 要]在我國(guó)社會(huì)發(fā)展水平全面提升背景下，科學(xué)技術(shù)在各行各業(yè)中都得到了廣泛發(fā)展，其中傳感器技術(shù)更是得到了有效應(yīng)用。在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中，傳感器作為一種綜合性和技術(shù)性較強(qiáng)的智能化技術(shù)手段，大大推動(dòng)了各行業(yè)的發(fā)展。文章將對(duì)傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行全面分析，詳細(xì)講述該技術(shù)在各行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用，并分析今后機(jī)電自動(dòng)化控制中傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望在理論角度上對(duì)傳感器技術(shù)發(fā)展提供指導(dǎo)和幫助作用。

[關(guān)鍵詞]傳感器;機(jī)電自動(dòng)化控制;應(yīng)用概述

[中圖分類號(hào)]TM63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）09–00–02

[Abstract]Under the background of the comprehensive improvement of the level of social development in our country， science and technology have been widely developed in all walks of life， among which the sensor technology has been effectively applied.In the daily production and life of the masses， sensors， as a comprehensive and technical intelligent technology means， have greatly promoted the development of various industries.This paper will conduct a comprehensive analysis of the application of sensors in electromechanical automation control， describe in detail the development and application of this technology in various industries， and analyze the future development trend of sensor technology in electromechanical automation control， hoping to provide guidance and help to the development of sensor technology from a theoretical perspective.

[Keywords]sensor; electromechanical automation control; application overview

傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以更好地感知外界環(huán)境變化，在獲取信息的同時(shí)可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端，從而完成對(duì)應(yīng)動(dòng)作。在機(jī)電自動(dòng)化控制環(huán)節(jié)中，傳感器的主要作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的采集，在獲取被測(cè)非電量信號(hào)的基礎(chǔ)上完成信息處理，將其直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，從而獲取系統(tǒng)供應(yīng)支持。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前機(jī)電自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，傳感器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值不斷提升?；诖?，本文將分析傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用問(wèn)題，希望對(duì)后續(xù)工作的開(kāi)展提供有效幫助。

1 傳感器發(fā)展歷程

傳感器技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展歷程中主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：

（1）傳感器的第一代結(jié)構(gòu)，主要是借助結(jié)構(gòu)組件完成信號(hào)處理。在結(jié)構(gòu)傳感器中，電壓傳感器主要在電阻幫助下開(kāi)展工作[1]。

（2）傳感器第二代結(jié)構(gòu)，主要是借助半導(dǎo)體完成信號(hào)處理。這類傳感器配置和第一代傳感器配置存在明顯差異，二代傳感器中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中具備優(yōu)異信號(hào)處理頻率的磁性介電材料。這類特殊材料可以充分發(fā)揮傳感器的高效工作優(yōu)勢(shì)，耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本比較低，工作靈活性更強(qiáng)。

（3）傳感器的第三代結(jié)構(gòu)主要是智能材料為主完成信號(hào)處理，這類傳感器主要應(yīng)用在外界傳輸數(shù)據(jù)的研究中，在科學(xué)技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展背景下，現(xiàn)階段已經(jīng)可以應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)手段完成傳感器連接[2]。

目前應(yīng)用的傳感器材料和設(shè)備越發(fā)多元，其中微處理器更是智能傳感器的主要材料，此種材料被添加到處理器、接口和微處理芯片中，在多種技術(shù)支持和幫助下，不僅可以保證傳感器使用速度的提升，同時(shí)其性能穩(wěn)定性也要明顯優(yōu)于第一代和第二代傳感器。

2 傳感器技術(shù)概述

傳感器技術(shù)主要是一種檢測(cè)裝置，能及時(shí)完成對(duì)信息的測(cè)量，在分析后實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的轉(zhuǎn)化，從而幫助使用者更為全面和精準(zhǔn)地獲取信息。和傳統(tǒng)工作模式相比，此種技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升工作效率和質(zhì)量[3]。此外，在機(jī)電自動(dòng)化控制中，傳感器也是自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成。在現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展背景下，在計(jì)算機(jī)高新技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)下，傳感器應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了自身價(jià)值的有效發(fā)揮。我國(guó)在傳感器技術(shù)研究期間，也對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了必要的優(yōu)化和調(diào)整，在保證技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，呈現(xiàn)出了多樣化的信息處理方式，對(duì)于信息處理自動(dòng)化能力的提升起到了極大幫助，尤其是對(duì)信息處理中的單一性問(wèn)題進(jìn)行了解決。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展過(guò)程中，在機(jī)電領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用也呈現(xiàn)出了更為緊密的聯(lián)系性。

3 傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在傳感器技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，在智能化領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步發(fā)展，并在各個(gè)行業(yè)中都實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了行業(yè)進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展水平的提升。機(jī)電自動(dòng)化控制對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用也在不斷加強(qiáng)，該技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了機(jī)電工程的一體化建設(shè)，同時(shí)成為了其中不可忽視的重要設(shè)備之一。在實(shí)際運(yùn)行期間，傳感器的作用如同人的五官，可以精準(zhǔn)感知和獲取設(shè)備信息，從而引導(dǎo)和幫助工作人員完成更為專業(yè)的技術(shù)操作和維護(hù)管理[4]。在實(shí)踐中，傳感器技術(shù)水平不斷提升，當(dāng)前系統(tǒng)不僅能完成自我調(diào)控，同時(shí)還能有效推動(dòng)機(jī)電一體化的穩(wěn)定與健康發(fā)展。此外，傳感器技術(shù)在發(fā)展中也表現(xiàn)出了較強(qiáng)的集成化發(fā)展優(yōu)勢(shì)。針對(duì)集成化處理技術(shù)而言，其不僅能實(shí)現(xiàn)傳感器性能的提升，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)傳感器穩(wěn)定性提升，加速了智能化操作水平的發(fā)展。研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，傳感器在智能化和集成化影響下，技術(shù)成本也得到了合理管控。比如在汽車發(fā)動(dòng)器和內(nèi)燃?xì)庵袘?yīng)用傳感器技術(shù)，傳感器就可以完成對(duì)汽車參數(shù)的精準(zhǔn)收集，從而將車輛設(shè)備中的溫度、電壓和電流等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，保證終端系統(tǒng)獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息后，可以確保運(yùn)行期間對(duì)不同部件實(shí)際情況的掌握，加強(qiáng)運(yùn)行控制效果的提升。傳感器在內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用，不僅能幫助工作人員提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)還能保證工作人員第一時(shí)間獲取故障信息，大大降低了設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)[5]。

4 傳感器技術(shù)在機(jī)電控制自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

4.1 在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，社會(huì)工業(yè)水平不斷提升，呈現(xiàn)出了明顯的自動(dòng)化和智能化發(fā)展趨勢(shì)，所以在工業(yè)制造過(guò)程中對(duì)于傳感器的應(yīng)用也更為廣泛，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)精密零部件制造的質(zhì)量檢驗(yàn)。此外，為有效提升零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，還可以加強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)和電磁技術(shù)的融合，比如針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的刀具進(jìn)行針對(duì)性質(zhì)量檢測(cè)，在技術(shù)支持與幫助下引導(dǎo)檢測(cè)人員更為全面的獲取刀具具體信息和數(shù)據(jù)。在機(jī)床生產(chǎn)加工領(lǐng)域中，傳感器也是一項(xiàng)不可忽視的重要設(shè)備，對(duì)于加工整體效果和精確度提升都有著重要幫助[6]。在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中，傳感器可以精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的針對(duì)性處理。在此種加工方式下，智能機(jī)器人對(duì)于傳感器的依賴性將明顯提升，因此傳感器技術(shù)不僅能提升生產(chǎn)加工準(zhǔn)確性，還能全面提升生產(chǎn)加工效率。

4.2 在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

在社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，傳感器在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用也有了明顯進(jìn)步。①傳感器主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中。在人們生產(chǎn)生活水平穩(wěn)定提高背景下，汽車已經(jīng)成為了人們出行的重要交通工具，家庭車輛保有量的增加極大程度上推動(dòng)了汽車市場(chǎng)規(guī)模和份額發(fā)展。如果單純依靠傳統(tǒng)勞動(dòng)力，很難滿足當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。所以需對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制和汽車制造技術(shù)的融合。在實(shí)際操作期間，將壓力傳感器、氣敏傳感器和吸氣傳感器等傳感器技術(shù)發(fā)揮出更合理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

②傳感器技術(shù)還可以在公路建設(shè)領(lǐng)域中加以應(yīng)用。如在公路上安裝壓力傳感器，這樣在汽車行駛到指定區(qū)域后，在壓力傳感器的作用下就可以完成對(duì)壓力程度數(shù)據(jù)的有效收集，隨時(shí)進(jìn)行汽車載重量進(jìn)行監(jiān)控管理。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能有效提升公路整體安全性，同時(shí)也是延長(zhǎng)公路使用壽命的重要手段。

4.3 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

我國(guó)作為一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)一直以來(lái)都是主要的發(fā)展方向。基于我國(guó)人口數(shù)量龐大，所以更需要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展問(wèn)題的關(guān)注。傳感器作為一種重要的技術(shù)手段，能幫助農(nóng)民采集更多的信息數(shù)據(jù)，應(yīng)用到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展中。在對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，可以有效幫助農(nóng)戶開(kāi)展種植工作。在遠(yuǎn)程傳感器技術(shù)幫助下，將傳感器設(shè)備放入農(nóng)田，并對(duì)需要種植區(qū)域的土壤信息、溫度變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，全方位、實(shí)時(shí)地進(jìn)行土壤檢測(cè)。在對(duì)傳感器技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還可以進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)有機(jī)質(zhì)和光照強(qiáng)度的檢測(cè)。和傳統(tǒng)種植方式相比，傳感器技術(shù)的合理應(yīng)用不僅能實(shí)現(xiàn)種植效率的提升，同時(shí)還能加強(qiáng)對(duì)種植區(qū)域?qū)嶋H情況的分析，幫助農(nóng)民及時(shí)進(jìn)行種植方案優(yōu)化和調(diào)整。特別是在出現(xiàn)病蟲(chóng)害的時(shí)候，可以盡早完成對(duì)病癥的管控，防止出現(xiàn)大面積病蟲(chóng)害感染。此外，在自然災(zāi)害防控期間，傳感器同樣能發(fā)揮顯著優(yōu)勢(shì)，可以有助盡早發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，并制定風(fēng)險(xiǎn)防控方案。

4.4 在環(huán)境測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用

煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)周圍環(huán)境的要求較為嚴(yán)格，需要隨時(shí)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行全方位把控，只有這樣才能在施工過(guò)程中降低環(huán)境對(duì)施工的負(fù)面影響，提升施工建設(shè)的安全性。在環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中，傳感器也是一種重要的信息采集設(shè)備。在具體應(yīng)用中，可以在煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)中加強(qiáng)對(duì)傳感器的安裝使用，幫助設(shè)備完成自我檢測(cè)和狀態(tài)分析，在發(fā)生故障信息后，及時(shí)完成信息處理和預(yù)警，確保機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定推進(jìn)。如果礦井下環(huán)境復(fù)雜，在發(fā)生環(huán)境變化后，傳感器也可以及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并將信息傳遞給工作人員，以制定針對(duì)性的處理方案，有效提升作業(yè)安全性。

5 傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 智能化趨勢(shì)

在當(dāng)前傳感器市場(chǎng)快速更新和發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)研發(fā)力度的提升，也意味著今后傳感器技術(shù)將呈現(xiàn)出智能化發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于本土企業(yè)而言，需要加強(qiáng)對(duì)傳感器技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，最大程度上把握市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，獲取更大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，目前最需要關(guān)注的問(wèn)題之一就是提升對(duì)智能傳感器系統(tǒng)的研發(fā)投入，盡早擺脫傳統(tǒng)人工操作的生產(chǎn)模式，穩(wěn)定發(fā)揮管理價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助下實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展，在二者集成發(fā)展中實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片裝置的生產(chǎn)發(fā)展，在敏感技術(shù)和信息處理技術(shù)的綜合利用過(guò)程中，提高傳感器認(rèn)知能力，推動(dòng)傳感器的人工智能發(fā)展，最終在高智能傳感器幫助下，實(shí)現(xiàn)傳感器靈敏度和控制效果的全面優(yōu)化。

5.2 集成化趨勢(shì)

在信息技術(shù)發(fā)展背景下，今后智能設(shè)備的應(yīng)用水平也將不斷提升。在此背景下，信息技術(shù)也將帶動(dòng)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大的創(chuàng)新發(fā)展。今后傳感器技術(shù)的發(fā)展也將不斷向著集成化方向進(jìn)步。比如在機(jī)電自動(dòng)化控制中的集成化和智能傳感器領(lǐng)域中，機(jī)電自動(dòng)化控制的智能水平將明顯提高。由于信號(hào)監(jiān)測(cè)效率和質(zhì)量得到穩(wěn)定發(fā)展，所以機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率將實(shí)現(xiàn)更合理的發(fā)展和進(jìn)步，帶動(dòng)全行業(yè)的健康發(fā)展。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，傳感器技術(shù)的出現(xiàn)可以幫助人們生活實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，在智能化生活模式和學(xué)習(xí)狀態(tài)下，社會(huì)發(fā)展也將得到更大的進(jìn)步。所以在今后社會(huì)發(fā)展中，傳感器技術(shù)更需要充分發(fā)揮技術(shù)價(jià)值和優(yōu)勢(shì)作用，不斷在交通、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用，穩(wěn)定提升信息采集效率和質(zhì)量，為相關(guān)工作人員提供更為健全和準(zhǔn)確的信息內(nèi)容，最大程度上滿足生產(chǎn)加工的基本要求，最終在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)科學(xué)水平和技術(shù)手段的飛速發(fā)展，為社會(huì)整體可持續(xù)進(jìn)步奠定良好基礎(chǔ)。

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