機電自動化控制中傳感器技術(shù)的應(yīng)用探討

【摘要】? ? 眾所周知，傳感器技術(shù)是近些年被應(yīng)用到機電領(lǐng)域的一種新型技術(shù)，自傳感器技術(shù)被應(yīng)用以來，其在機電領(lǐng)域便呈現(xiàn)出非常理想的應(yīng)用效果。傳感器屬于自動化系統(tǒng)的核心技術(shù)，在諸多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的輔助之下，傳感器技術(shù)的功能得到了越來越充分的挖掘，在機電領(lǐng)域也有著有越來越重要的地位。本文將就機電自動化控制中傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的分析和探究。

【關(guān)鍵詞】? ? 機電自動化? ? 傳感器基礎(chǔ)? ? 應(yīng)用分析

引言：

在當(dāng)前的電子工程技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，傳感器技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。傳感器作為收集和獲得信息資源的重要渠道，在每一次系統(tǒng)檢測過程中都可以精準(zhǔn)高效完成檢測任務(wù)，并及時傳輸出各種有效信息。實際上傳感器運作狀態(tài)會在極大程度上影響著機電自動化控制系統(tǒng)的運行效果，傳感器的影響力不容小覷。

一、關(guān)于傳感器技術(shù)的簡要介紹

1.1什么是傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)用于進(jìn)行信號的搜集和獲取，在機電自動化體系當(dāng)中，傳感器技術(shù)屬于最為核心和基礎(chǔ)的技術(shù)之一，有了傳感器技術(shù)的助力，工作人員可以更加清楚準(zhǔn)確地認(rèn)知和了解各類機電設(shè)備的實際運行情況，并且精準(zhǔn)掌控機電設(shè)備的自動化狀態(tài)，這對于提升機電設(shè)備的運行效率，保證設(shè)備運行安全與穩(wěn)定有著至關(guān)重要的意義。目前，傳感器技術(shù)的作用和優(yōu)勢主要集中體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，該領(lǐng)域?qū)鞲衅骷夹g(shù)表現(xiàn)出越來越強的依賴程度。

1.2傳感器技術(shù)原理分析

傳感器可依據(jù)國家既定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，將全部測得的數(shù)據(jù)適用數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最終成為可用信號。在實際使用過程中，會使用不同的方式來完成數(shù)據(jù)的存儲、傳輸以及運輸?shù)裙δ埽宰詈线m的方式來將數(shù)據(jù)功能和作用發(fā)揮到最大化。 目前，傳感器設(shè)備的組成部分主要包括轉(zhuǎn)換元件和敏感元件兩種類型，其呈現(xiàn)出來的特征主要有微型化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及智能化等，傳感器技術(shù)在量化和處理數(shù)據(jù)信息方面有著其他技術(shù)難以企及的優(yōu)勢。

1.3傳感器技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

雖然傳感器技術(shù)在機電領(lǐng)域呈現(xiàn)出非常重要的價值和作用，但是，這并不意味著傳感器技術(shù)就是足夠完美的，其在實際適用過程中也存在著很多問題和弊端，其主要集體體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.精細(xì)程度不夠

就目前傳感器技術(shù)的實際應(yīng)用情況而言，其在精細(xì)程度還有著很大的提升空間，而且未來伴隨著機電自動化生產(chǎn)水平的不斷提升，傳感器技術(shù)會朝著更精細(xì)、更小巧的方向發(fā)展，精細(xì)程度還需要再次提升。

2.虛擬水平較低

現(xiàn)階段傳感器技術(shù)虛擬水平普遍偏低，這就導(dǎo)致傳感器技術(shù)在實際適用過程中很容易使得生產(chǎn)存在安全隱患，而且這類安全隱患一旦真實發(fā)生，其所產(chǎn)生的影響力和破壞力是不容小覷的，其不僅僅會造成不可估量的財產(chǎn)損失，更有可能威脅到工作人員的生命安全。因此，未來傳感器技術(shù)研究工作需要進(jìn)一步加強對虛擬水平的研究力度，要不斷提升虛擬水平，降低安全隱患的存在概率。

3.清潔問題嚴(yán)重

據(jù)了解，之前生產(chǎn)中適用傳感器技術(shù)時多采用的是切削液技術(shù)，該項技術(shù)不僅增加了生產(chǎn)成本和費用，而且這項技術(shù)會產(chǎn)生很多廢氣，嚴(yán)重?fù)p害到周邊環(huán)境。因此，傳感器技術(shù)在使用過程中必須要解決好清潔問題。

二、機電自動化控制中傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1機械生產(chǎn)

機械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中是最重要也是最基礎(chǔ)的工具，伴隨著生產(chǎn)工藝要求的提高，機械設(shè)備的質(zhì)量和精準(zhǔn)度也有了更高的要求，傳感器技術(shù)便在其中發(fā)揮著不可替代的重要作用。傳感器技術(shù)在機械生產(chǎn)中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在，其可以實時在線獲知機械設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及運行狀態(tài)，并根據(jù)機械設(shè)備的實際情況來隨時對其做出調(diào)整。除此之外，傳感器技術(shù)在提升生產(chǎn)工藝精準(zhǔn)度方面也有著重要價值和作用。以車刀的刀尖制作為例，車刀的刀尖形狀要求是非常高的，而影響車刀刀尖形狀的諸多因素當(dāng)中，影響力最大的非工件表面精度莫屬，操作人員利用傳感器技術(shù)便可以獲得車床車刀的準(zhǔn)確位置，并判斷其所處位置是否合適，這樣一來，刀尖形狀問題便得到了有效解決。

2.2報警系統(tǒng)

無論在哪一類工業(yè)系統(tǒng)當(dāng)中，報警系統(tǒng)都是至關(guān)重要的一個組成部分，報警系統(tǒng)雖然不能直接參與生產(chǎn)加工過程，但是其所擁有的報警功能卻能夠給予整個系統(tǒng)最大的安全保障，特別是在自動化運行過程當(dāng)中，如果機電設(shè)備發(fā)生故障，工作人員依靠人力是很難在第一時間發(fā)現(xiàn)故障所在，那么在未發(fā)現(xiàn)故障的這段時期內(nèi)很有可能出現(xiàn)各種問題，直接影響到整個運行的順暢性，甚至?xí)斐煞浅?yán)重的損失，而安裝了報警系統(tǒng)則可以在第一時間內(nèi)發(fā)出勁爆，吸引工作人員的關(guān)注，工作人員便可以根據(jù)警報系統(tǒng)做出的提示來維修和調(diào)整出現(xiàn)故障的機電設(shè)備，解決局部問題，保證整個系統(tǒng)安穩(wěn)不受影響。傳感器技術(shù)在報警系統(tǒng)中有著非常重要的應(yīng)用價值，有了傳感器技術(shù)的輔助，傳感器可以隨時獲得系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和信息資料，而工作人員也便可以據(jù)此了解和掌握系統(tǒng)運行狀況，而不再需要耗費更多的時間和精力去觀察和搜集系統(tǒng)運行情報。傳感器技術(shù)不僅僅可以收集到機電設(shè)備異常的信息，而且對于有害有毒氣體的排放等也可以進(jìn)行感知，一旦系統(tǒng)中的機電設(shè)備出現(xiàn)問你題，傳感器技術(shù)便可以在最短的時間里把結(jié)果轉(zhuǎn)變成為實際數(shù)據(jù)，并將實際數(shù)據(jù)迅速發(fā)送到報警系統(tǒng)當(dāng)中，而后續(xù)的機電設(shè)備故障處理工作便可以以傳感器傳送出來的數(shù)據(jù)資料作為參考依據(jù)，完成針對性的處理任務(wù)，保證機電設(shè)備可以在第一時間完成修整，再次投入到正產(chǎn)運行和生產(chǎn)過程當(dāng)中去。

2.3機器人領(lǐng)域

傳感器技術(shù)在機器人領(lǐng)域也有著非常廣泛的應(yīng)用，這對于拓展機電自動化技術(shù)的運用范疇也有著巨大的推動作用。關(guān)于傳感器技術(shù)在機器人領(lǐng)域中的實際應(yīng)用，其具體可以總結(jié)為以下幾個方面：

1.內(nèi)部傳感器技術(shù)

就內(nèi)部傳感器技術(shù)的應(yīng)用而言，以內(nèi)部傳感器技術(shù)助力，機器人控制系統(tǒng)的實際目標(biāo)才能夠更好的完成，而且內(nèi)部傳感器技術(shù)可以隨時監(jiān)管機器人的運作狀況，并且保證將收集到的有效信息在最短時間里傳遞給外部傳感器，這樣一來，機器人才能夠感受到外界環(huán)境，并且以此感受作為依據(jù)來做出相應(yīng)的反應(yīng)以及動作。

2.外部傳感器技術(shù)

外部傳感器技術(shù)的作用主要是用來搜集和檢驗外部訊息，并認(rèn)知和辨別機器人所處的外部環(huán)境和條件變化，進(jìn)而給機器人的實際工作提供更加準(zhǔn)確豐富的信息，以便機器人可以在更短的時間內(nèi)做出針對性的反應(yīng)。

2.4工業(yè)控制

工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用傳感器技術(shù)主要集中在工業(yè)生產(chǎn)流水線作業(yè)當(dāng)中，在生產(chǎn)流水線上傳感器技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，在整個工業(yè)生產(chǎn)過程中，總會有一些加工環(huán)節(jié)對加工工藝提出更高標(biāo)準(zhǔn)，對部件的測量精準(zhǔn)度也有著更高要求，應(yīng)用傳感器測量技術(shù)可以更好地保障測量的精準(zhǔn)度，進(jìn)而更好地滿足加工要求。第二，傳感器技術(shù)可以有效檢測機床和機械設(shè)備的震動情況，也可以幫助操作人員更加清楚地熟悉生產(chǎn)流水線的運動狀況，進(jìn)而在第一時間發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，不影響加工周期，保證整個生產(chǎn)過程的順利。第三，針對一些尖部較細(xì)工件的加工，可以選擇在適當(dāng)位置安裝傳感器，有了傳感器便可以更好地感知間距以及其他情況，并且可以將一些產(chǎn)品出現(xiàn)的諸如表面受損或者發(fā)生形變等問題及時解決和處理。第四，使用傳感器技術(shù)還可以對機床中潤滑油及液壓系統(tǒng)的油量進(jìn)行監(jiān)控，可有效規(guī)避油量不足的情況。

2.5環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測是一項極具復(fù)雜性的任務(wù)，環(huán)境監(jiān)測所涉及范圍和領(lǐng)域非常廣泛，而且在實際操作過程中也容易面臨非常多的困難和問題，其必須要借助各種各樣的設(shè)備器具來輔助完成。傳感器技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在：首先，應(yīng)用傳感器技術(shù)可以有效控制成本，實現(xiàn)更加持久的工作時間，同時節(jié)省掉了很多不必要的現(xiàn)場維修環(huán)節(jié)。其次，傳感器技術(shù)的應(yīng)用大大提升了環(huán)境監(jiān)測的精準(zhǔn)程度和時效程度，在觀察氣象、監(jiān)測森林火災(zāi)、預(yù)防洪澇災(zāi)害時，傳感器技術(shù)可以通過收集到的各類數(shù)據(jù)信息來有效排除各種險情，進(jìn)而有效降低各種安全事故的發(fā)生概率，將損失控制在更小范圍內(nèi)。

2.6溫濕度檢測

眾所周知，自動化作為高精度生產(chǎn)模式，對溫濕度有著非常高的要求。因此，應(yīng)用傳感器技術(shù)來對溫濕度進(jìn)行檢測至關(guān)重要。伴隨著系統(tǒng)使用時間的增加，各類機電設(shè)備對溫濕度的要求也會發(fā)生變化，如果工作人員不能保證在有效時間里檢測出和處理好相關(guān)問題，那么機電自動化系統(tǒng)很有可能受到溫濕度變化的影響而出現(xiàn)各種各樣的故障。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到溫濕度檢測當(dāng)中來，檢測人員便可以隨時了解和精準(zhǔn)掌控機電自動化系統(tǒng)的溫濕度情況，一旦發(fā)現(xiàn)有異?；蛘邌柲泐}，便可以在第一時間做出反應(yīng)，及時處理好相關(guān)問題，避免溫濕度變化對各類機電設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)面影響，進(jìn)而保證機電自動化系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)下去。一般情況下，利用傳感器技術(shù)來監(jiān)測溫濕度的方法是接觸檢測和非接觸檢測，接觸檢測，顧名思義，就是要接觸到被檢測的目標(biāo)，利用熱傳導(dǎo)技術(shù)來獲取目標(biāo)檢測數(shù)據(jù)，然后再借助傳感器將數(shù)據(jù)傳送出去，分析溫濕度情況之后對其影響和變化做出判斷，進(jìn)而診斷出故障所在。而非接觸檢測，則是借助輻射性質(zhì)來監(jiān)測機電設(shè)備的溫濕度，然后再利用電磁波信號來對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

三、結(jié)束語

綜上所述，傳感器技術(shù)作為機電自動化控制領(lǐng)域的一項核心技術(shù)，在實際應(yīng)用中發(fā)揮著非常強大的影響力。有了傳感器技術(shù)的融入和應(yīng)用，機電自動化水平得到了顯著提升，未來伴隨著傳感器技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級，機電自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展空間必將得到進(jìn)一步拓展。

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林麗（1979.03），女，漢族，遼寧蓋州，本科，副教授，從事電梯工程項目管理、應(yīng)用電子、單片機、交流變頻器、傳感器等方面研究。