基于传感技术的机电自动化控制探究

2020-02-16王惠

设备管理与维修 2020年24期

王惠

（山西机电职业技术学院，山西长治 046011）

0 引言

近几年来，随着对机电自动化技术研究的深入，人们对其的要求越来越高，不断优化和提升系统的控制效果。传感技术主要是将系统中检测到被测信号转化输出电信号，在这个过程中能够获得大量的信息，是整个系统灵活调控、自身自动运行的关键所在。将传感技术应用于机电自动化，能够通过收集与处理各类信号反馈至机电自动控制系统，保证系统平稳运行。

传感技术可以对庞大的数据化进行处理，大大提升信息采集工作的效率，有利于加强机电自动化控制系统，不断推进我国的现代化建设过程。不过，目前传感技术仍处于起步发展阶段，可以被简单地定义为一种新型的信息化产物，还存在着一定的不足。一旦机器（设备）的任何一个部件发生故障，就会导致整个系统发生瘫痪，严重影响整体工作运转，所以，对传感技术的机电自动化控制进行分析、研究有重要意义。

1 传感技术的发展历程

传感器是传感技术的基础构成，通过它能够直接针对工程进行测量，并结合一定的规律将采集到的信号有效转换为同种或者不同种量值作为输出信号。可以将传感器比作人体的感觉器官，它能够有效确保自动化系统运行运转，检测操作对象和作业环境，保障机电一体化系统有效调控。

目前传感器经历了3 个发展阶段。最先出现的就是结构传感器，它能够通过结构参量来进行信号的电转化，如电阻应变传感器。然后是固体传感器，主要是由磁性材料以及半导体材料等物质构成，能够有效制成光敏传感器、热电偶传感器、霍尔传感器。随着时代的发展，电子技术以及集成技术得到了一定发展，在后续阶段出现了集成传感技术，具有性能好、成本低等优点。最后是智能传感器阶段，由微型计算机处理器和先进的检测技术构成，可以对外界信息进行检测、诊断、数据处理等，具有较强的自动化和智能化。随着智能检测技术的不断发展，传感技术的智能化和自动化程度不断加强，具有记忆、自诊断、多参数测量、联网通信等功能。

近年来，科学技术水平不断提升，我国在信息技术以及自动化智能领域研发方面取得了一定成就，并被广泛地应用于各个领域，以传感器—计算机为核心的现代测试控制系统已经在现实的生产与管理中得到了广泛应用。机电一体化自动控制系统最为核心的技术就是传感技术，其目前的发展符合时代大背景的发展潮流，具有较为广阔得到发展前景。通过传感技术，能够有效加强机电自动化系统的自动化性能，实现系统的自动调节。目前传感技术的发展已经受到了广泛重视，在各个方面的应用不断加强，能够有效推动机电一体化系统的自动化控制水平。

2 传感技术在机电自动化控制中的发展过程

在机电自动化控制系统中，传感技术能够在很大程度上影响系统的自动化和智能化，不过也存在着一些问题。传感技术在智能系统中的应用，在很大程度上依赖于效应器，这类技术能够在很大程度上实现智能化和自动化控制，有利于节省劳动力，提高工作效率，保障机电自动化控制的智能化。在整个的机电自动化控制系统中，传感技术有不可替代的作用，其一旦发生故障就会导致整个系统无法运转，这就要求有针对性地对传感技术进行研发、探究。

就我国机电自动化控制系统中传感技术的实际发展情况来看，虽然起步比较晚，与发达国家相比较技术水平还十分落后，但是我国对于它的研究充满着激情，具有很高的研究热度。目前我国针对传感技术的研发正在不断推进，以期有效推进传感技术在我国各个领域朝着智能化和自动化发展，为社会的发展提供更好的保障。在传感技术研发方面，需要加强材料的研究，一些新型信息技术材料能够有效推进传感技术的提升。除此之外，对于多元化技术而言，组建机械分段、综合平面电子都是必不可少的，只有这样才能够有效推动新技术水平的不断提升。当今社会的发展十分迅速，信号输出领域更趋向于由单一的信号处理转变成精细化信号处理。未来传感器的主要发展方向就是将非电量逐渐向电量转换，以更好地为社会和人们提供服务。

3 传感技术在机电自动化控制中的应用

随着传感技术的不断发展，其在机电自动化控制领域中得到了广泛应用，在很大程度改变了人们的生活方式，使人们的生活变得更自动化和智能化，如声控灯或光控灯等。另外，还有很多智能产品也用到了传感技术，如目前受到广泛关注的各种工业型机器人，其做出的反应就得益于在身体各处安装的传感器，在接收了外在的刺激之后做出相应的反应。

3.1 在工业中的应用

在工业领域，机电自动化控制系统中的传感技术得到了广泛应用，这在很大程度上促进了工业智能化、自动化。在一些大型工厂的流水线，传感技术在其中有着不可替代的作用，可以有效、精准地测量机床、机器等一些重要设备，来获取生产流水线的具体运转情况，有利于加强规范流水线工作，推动工业发展。不仅如此，利用传感技术还能对一些精细的生产部件进行精准测量，这突破了传统的测量方式，切实保障测量的准确度。还有，对于一些尖、细部件的加工，在切削与磨削重要材料的过程中，砂轮、刀具的表面安装的传感器可以感知工具与产品的距离和工作程度的情况，不仅能保障的精准度，还能杜绝一些产品表面损坏、切割工具磨损等情况，提升产品的质量。最后，利用光传感器还能测量出车床车刀的位置。因此，传感技术能在工业领域强化加工工艺，在很大程度上提高生产效益、完善了生产过程，提升产品质量。

3.2 在农业中的应用

机电自动化控制系统的传感技术在农业领域的应用也十分广泛，推动着农业朝着智能化和自动化发展。例如，通过传感技术可以调节和控制一些影响农作物生产的因素。借助传感技术监测环境，在识别环境影响因素之后，还能及时启动相应的保护装置，避免系统出现更大的故障问题，降低故障损失，提升机电自动化系统运行效率。在农田安装传感器，能够有效感知外界的空气湿度、光照强度、温度变化以及土壤中的化肥含量等，获得精准的数据信息，这样就可以使种植过程变得精细化和智能化，不仅能降低人工的工作量，还能在很大程度上保障农作物的产量产值，推动农业的发展。

3.3 在交通行业中的应用

传感技术在交通行业的应用也得到了社会各界的广泛关注。例如，在现代的汽车行业中机电自动控制传感技术应用情况十分常见，新型传感技术的应用推动了汽车行业的智能化和自动化的创新发展，能够带领汽车行业进入科技的新领域。与传统的人力机械系统相比较，利用传感技术形成的机电自动化智能控制控制技术，能够使汽车的系统运作信息传递更加流畅，加强汽车中每一部分与系统的联系，确保汽车制造的有机整体性。作为汽车电子控制系统中的重要组成部分，传感技术在汽车的底盘控制系统、轿车自身控制系统、发动机控制系统均有着应用，能够帮助人们更加精细化地控制汽车，提供更多的行车信息。此外，在高速公路的收费站处会有一块白色的钢板，里面装有压力传感器，当汽车从钢板上通过时可以迅速、智能地对每台汽车的载重进行测量，更准确、方便地进行超载重检测。

4 传感技术的发展趋势

随着经济的发展和社会的进步，信息技术得到了发展和重视，在很大程度上推动了我国各行各业的发展，所以说机电自动化控制中的传感技术，能够积极改变各个领域的发展，不断推动社会朝着智能化和自动化迈进。传感器未来主要有两个发展趋势：一是对于传感器新型材料的创新，材料对传感技术的影响很大，而新型材料的研制能在一定程度上提升传感器的技术水平，推动新型传感器的研发；二是朝着数字化、智能化以及集成化方向发展。可以说，智能化和数字化是整个社会的发展方向，传感技术也不例外，应该积极突破传统的功能，比如，在输出信号时，单个模拟信号已经很难满足多样化的要求，这就需要经过微电脑处理好的数字化信号，而这其实就是智能传感器。