尚 棟

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 山東 泰安 271018）

1 引言

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)傳感器定義為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。如今的社會(huì)是信息的社會(huì)，是科技高度發(fā)達(dá)的社會(huì)，我們無時(shí)無刻不在獲取信息，而作為現(xiàn)代信息社會(huì)獲取自然與生產(chǎn)信息的重要方式，對(duì)傳感器技術(shù)的研究就顯得尤為重要，并且，在如今生產(chǎn)生活的自動(dòng)控制技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，研究開發(fā)傳感器及相關(guān)技術(shù)，并將探索傳感器技術(shù)如何更好地應(yīng)用在自動(dòng)控制領(lǐng)域作為重點(diǎn)，是目前的主要研究方向。

2 傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢(shì)

2.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)代的科技研發(fā)領(lǐng)域中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已然成為很多智能器件、控制系統(tǒng)中的重要組成部分。在過去接近一百年的時(shí)間里，傳感器技術(shù)從無到有，大致經(jīng)過了從傳統(tǒng)傳感器到控制集成傳感器再到如今的智能控制傳感器的發(fā)展過程。在如今自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)代，作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，傳感器技術(shù)在很大程度上直接影響著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步。自動(dòng)控制技術(shù)中，要完成對(duì)被控對(duì)象的準(zhǔn)確控制，就必須準(zhǔn)確獲取被控對(duì)象的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，傳感器就扮演了這個(gè)重要的角色。目前，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要以傳感器-計(jì)算機(jī)-效應(yīng)器為主要研究模式。

2.2 傳感器發(fā)展的未來趨勢(shì)

無論是工廠還是日常生活中，傳感器作為外界信息與控制系統(tǒng)的連接媒介，直接接受外界信息，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，漸漸地向研發(fā)新材料的物性方向發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)的水平高低越來越受影響于處于第一環(huán)節(jié)的傳感器技術(shù)的高低。目前，傳感器技術(shù)的研發(fā)方向主要由模擬式向數(shù)字式，由集成化向網(wǎng)絡(luò)化智能化方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)向各種領(lǐng)域的不斷延伸，傳感器技術(shù)將在海洋尋密，星際探索等領(lǐng)域發(fā)揮它不可替代的作用。不遠(yuǎn)的未來將是自動(dòng)控制、智能化的世界，而自動(dòng)化技術(shù)將由傳感器統(tǒng)領(lǐng)。

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

3.1 傳感器技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用

在現(xiàn)代的日常生活中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用幾乎無處不在。走廊里的聲控?zé)?，馬路上的光感應(yīng)路燈，家用清掃機(jī)器人等，都是生活中自動(dòng)控制下的傳感器的引用，傳感器作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的“感覺器官”，能將所感受到的溫度、濕度、光照、距離等信息反饋給作為“大腦”的控制系統(tǒng)，再由“大腦”指揮相應(yīng)的效應(yīng)器完成某些特定目的。在即將到來的智能家居時(shí)代，家用機(jī)器人將越來越多，傳感器技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用必將更加廣泛。

3.2 傳感器技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在自動(dòng)化智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用尤為廣泛，如今的溫室大棚、智能灌溉等技術(shù)發(fā)展迅速，而其中的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等必須的基本數(shù)據(jù)參數(shù)就由各式各樣的傳感器來完成，各種自動(dòng)化智能設(shè)備根據(jù)傳感器獲取的信息進(jìn)行相應(yīng)的操作，完成對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的培育養(yǎng)護(hù)及收獲工作，大大加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減輕了農(nóng)民負(fù)擔(dān)。

3.3 傳感器技術(shù)在智能自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

在如今的自動(dòng)化生產(chǎn)中，傳感器日漸成為最重要的一部分。像工業(yè)中的裝備制造加工，需要傳感器感應(yīng)距離、裝置表面粗糙程度、受力情況等。例如上海洋山港的全自動(dòng)化碼頭，巨大的集裝箱被無人裝卸機(jī)準(zhǔn)確抓取分裝，無人駕駛的電動(dòng)車負(fù)責(zé)運(yùn)送，并能根據(jù)路況自動(dòng)設(shè)定最優(yōu)路線，而工人們只需在控制室里點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)控制，在這過程中，磁電式傳感器扮演了至關(guān)重要的角色，通過感應(yīng)地下埋藏的磁釘來按軌跡前進(jìn)，測(cè)距傳感器保證裝卸車之間保持安全距離。自動(dòng)化生產(chǎn)已離不開傳感器的參與，并且將扮演越來越重要的角色。

3.4 傳感器技術(shù)在現(xiàn)代交通中的應(yīng)用

在人們對(duì)出行舒適度、安全度與速度的要求越來越高的大背景下，交通行業(yè)的發(fā)展尤為迅速，汽車，飛機(jī)等交通工具中對(duì)傳感器的應(yīng)用愈加廣泛，測(cè)距傳感器，光感傳感器，速度加速度傳感器等在交通工具中的應(yīng)用使人們的出行更加便捷舒適，近年來已經(jīng)研發(fā)出了自動(dòng)駕駛模式，應(yīng)用的就是各種各樣的傳感器。

對(duì)于鐵路建設(shè)，我國(guó)近年來取得了輝煌的成就，截止

到2017年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到12.7萬公里，其中高速鐵路2.5萬公里，中西部地區(qū)（含東三?。╄F路營(yíng)業(yè)里程達(dá)9.7萬公里。我國(guó)不僅是在運(yùn)營(yíng)里程上取得的成績(jī)驕人，速度在世界上更是無人能敵，高鐵運(yùn)營(yíng)速度已達(dá)到350km/h，目前正在研究時(shí)速超千公里的超高速鐵路，而這些成就的取得，傳感器技術(shù)功不可沒，相關(guān)技術(shù)人員透露，高鐵車上的傳感器就多達(dá)幾十萬個(gè)，今后如果在交通行業(yè)取得更好的成績(jī)，必須把傳感器技術(shù)的研發(fā)放在優(yōu)先位置。

4 結(jié)語

科技發(fā)展日新月異，以后的世界必將是高科技、智能自動(dòng)化的世界，傳感器技術(shù)作為其中的重要一環(huán)，發(fā)展空間巨大，在科研方面，傳感器技術(shù)拓寬了研究渠道，增加了研究方法，反過來，新型的研究方法與渠道更有利于研發(fā)新型傳感器，從而雙向推動(dòng)了科技研究與傳感器的發(fā)展。放眼未來，將是科技的世界，是自動(dòng)控制技術(shù)高度普遍的世界，從而是傳感器大顯身手的世界。

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