传感器技术在自动控制中的应用研究

尚 栋

（山东农业大学 山东 泰安 271018）

1 引言

国际电工委员会(IEC)对传感器定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。如今的社会是信息的社会，是科技高度发达的社会，我们无时无刻不在获取信息，而作为现代信息社会获取自然与生产信息的重要方式，对传感器技术的研究就显得尤为重要，并且，在如今生产生活的自动控制技术迅速发展的大背景下，研究开发传感器及相关技术，并将探索传感器技术如何更好地应用在自动控制领域作为重点，是目前的主要研究方向。

2 传感器的发展现状与未来趋势

2.1 传感器技术的发展现状

在现代的科技研发领域中，传感器技术的应用已然成为很多智能器件、控制系统中的重要组成部分。在过去接近一百年的时间里，传感器技术从无到有，大致经过了从传统传感器到控制集成传感器再到如今的智能控制传感器的发展过程。在如今自动化技术快速发展的现代，作为自动控制系统的关键环节，传感器技术在很大程度上直接影响着自动化技术的进步。自动控制技术中，要完成对被控对象的准确控制，就必须准确获取被控对象的各项数据参数，传感器就扮演了这个重要的角色。目前，在自动控制系统中，主要以传感器-计算机-效应器为主要研究模式。

2.2 传感器发展的未来趋势

无论是工厂还是日常生活中，传感器作为外界信息与控制系统的连接媒介，直接接受外界信息，经过几十年的发展，渐渐地向研发新材料的物性方向发展，自动控制技术的水平高低越来越受影响于处于第一环节的传感器技术的高低。目前，传感器技术的研发方向主要由模拟式向数字式，由集成化向网络化智能化方向发展。随着科学技术向各种领域的不断延伸，传感器技术将在海洋寻密，星际探索等领域发挥它不可替代的作用。不远的未来将是自动控制、智能化的世界，而自动化技术将由传感器统领。

3 传感器技术在自动控制系统中的应用

3.1 传感器技术在日常生活中的应用

在现代的日常生活中，传感器技术的应用几乎无处不在。走廊里的声控灯，马路上的光感应路灯，家用清扫机器人等，都是生活中自动控制下的传感器的引用，传感器作为自动控制系统的“感觉器官”，能将所感受到的温度、湿度、光照、距离等信息反馈给作为“大脑”的控制系统，再由“大脑”指挥相应的效应器完成某些特定目的。在即将到来的智能家居时代，家用机器人将越来越多，传感器技术在日常生活中的应用必将更加广泛。

3.2 传感器技术在智能农业中的应用

传感器技术在自动化智能化农业生产中的应用尤为广泛，如今的温室大棚、智能灌溉等技术发展迅速，而其中的温度、湿度、光照强度等必须的基本数据参数就由各式各样的传感器来完成，各种自动化智能设备根据传感器获取的信息进行相应的操作，完成对农产品的培育养护及收获工作，大大加快了农业生产效率，减轻了农民负担。

3.3 传感器技术在智能自动化生产中的应用

在如今的自动化生产中，传感器日渐成为最重要的一部分。像工业中的装备制造加工，需要传感器感应距离、装置表面粗糙程度、受力情况等。例如上海洋山港的全自动化码头，巨大的集装箱被无人装卸机准确抓取分装，无人驾驶的电动车负责运送，并能根据路况自动设定最优路线，而工人们只需在控制室里点击鼠标进行检测控制，在这过程中，磁电式传感器扮演了至关重要的角色，通过感应地下埋藏的磁钉来按轨迹前进，测距传感器保证装卸车之间保持安全距离。自动化生产已离不开传感器的参与，并且将扮演越来越重要的角色。

3.4 传感器技术在现代交通中的应用

在人们对出行舒适度、安全度与速度的要求越来越高的大背景下，交通行业的发展尤为迅速，汽车，飞机等交通工具中对传感器的应用愈加广泛，测距传感器，光感传感器，速度加速度传感器等在交通工具中的应用使人们的出行更加便捷舒适，近年来已经研发出了自动驾驶模式，应用的就是各种各样的传感器。

对于铁路建设，我国近年来取得了辉煌的成就，截止

到2017年底，我国铁路营业里程达到12.7万公里，其中高速铁路2.5万公里，中西部地区（含东三省）铁路营业里程达9.7万公里。我国不仅是在运营里程上取得的成绩骄人，速度在世界上更是无人能敌，高铁运营速度已达到350km/h，目前正在研究时速超千公里的超高速铁路，而这些成就的取得，传感器技术功不可没，相关技术人员透露，高铁车上的传感器就多达几十万个，今后如果在交通行业取得更好的成绩，必须把传感器技术的研发放在优先位置。

4 结语

科技发展日新月异，以后的世界必将是高科技、智能自动化的世界，传感器技术作为其中的重要一环，发展空间巨大，在科研方面，传感器技术拓宽了研究渠道，增加了研究方法，反过来，新型的研究方法与渠道更有利于研发新型传感器，从而双向推动了科技研究与传感器的发展。放眼未来，将是科技的世界，是自动控制技术高度普遍的世界，从而是传感器大显身手的世界。

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