传感器技术在机电自动化控制中的应用分析

刘 毅

（南京技师学院，江苏 南京 210023）

传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志，随着我国传感技术水平的不断提升，其应用领域不断扩大，为促进我国社会的发展做出了重要贡献。机电一体化技术的应用，促进了我国机械制造水平的进一步发展，将计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术融合应用，不仅扩大了机械设备的应用范围，而且提升了机械设备的自动化和智能化水平。传感器作为机电自动化控制系统的感受器官，收集位移、形变、速度、湿度、温度等物理量信息，然后将收集的数据信息传至控制系统，通过计算机分析后给出对应的指令，为机电自动化控制系统的运行提供依据。传感器具有体积小、质量轻、智能化水平高等特点，所以在工业生产、海洋探测、环保保护、交通运输、资源调查等领域得到广泛应用。传感器技术的应用促进了传统产业的改造和更新换代，尤其是在机电自动化控制中的应用，促进了机电自动化控制的智能化、数字化、网络化发展[1]。

1 传感器技术与机电自动化控制的关系

机电一体化技术的应用，在促进我国经济发展中发挥了重要的作用。随着机电一体化技术逐渐向智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和系统化方向发展，其应用领域也不断扩大。在机电一体化技术中，机电自动化控制系统通过指令要求，能够自动化运行。应用机电自动化控制系统，在提升工作效率的同时，还降低了生产成本。机电自动化控制系统的运行，需要多种技术的综合运用，其中传感器技术是重要的组成部分，其为控制系统作出决策提供重要依据。传感器技术水平的高低，直接影响到整个系统的自动化控制程度。随着传感器技术水平的提升，其所能够探测感知的范围不断扩大，信息采集速度更快，精准度更高，种类更加完善，因此为机电自动化控制系统的应用提供了重要的技术支持。机电自动化控制应用的领域也不断扩大，已从工业生产扩大到交通、农业生产、海洋工程、环境检测等领域，为推动我国社会经济的发展做出了巨大的贡献。

2 传感器技术在机电自动化控制中的应用

2.1 传感器技术在数控加工中的应用

数控加工机床是典型的机电自动化控制设备，传感器在数控加工过程中发挥了重要的作用。在数控加工中应用的传感器种类较多，比如压力传感器、温度传感器、液位传感器、速度传感器等。压力传感器将压力转换为电信号，在数控机床中主要应用于对工件夹紧力的监测。如果夹紧力低于设定值时，会导致工件松动，此时传感器会将收集到的数据信息传递到控制系统中，系统将发出报警，停止走刀，既能够降低因为夹紧力低而产生的生产误差，又能够避免安全事故的发生[2]。在切削过程中，传感器还能够对切削力的变化、切削过程的颤震、刀具与工件的接触状态等进行监测，然后对收集到的数据信息进行分析，及时调整各项加工参数，优化切削加工工艺，在提高生产效率的同时，降低生产成本。除了对加工工艺进行监测外，还能够对工件的加工工序进行监测，机电自动化控制系统能辨识出工件是否需要加工，工件所处的位置是否满足工艺规定的设置要求等。传感器技术在数控加工中的应用，既提高了生产效率和加工质量，又降低了生产成本和安全事故的发生，是促进我国机械加工制造业发展的重要驱动力[3]。

2.2 传感器技术在交通领域的应用

传感器技术在交通领域的应用范围较广，无论是在车辆工程中，还是道路交通管理中，都为机电自动化控制系统的运行提供了重要的技术支持。随着我国科学技术的发展，智能驾驶车辆的研发力度不断增强。智能驾驶车辆对环境的感知要求较高，需要运用到多种类型的传感器。在车辆中需要配备侧向激光雷达、角毫米波雷达、前向毫米波雷达、单目前置摄像头等，用于对相邻车道车辆检测，感知交通信号灯，扫描车辆四角盲区，探测车辆前方行人和车辆等。将不同类型的传感器安装在相应的位置，能够将采集到的各类环境信息传递给控制系统，为车辆的路径规划提供决策依据。在道路交通管理中的应用，可有效提升交通管理效率。在城市交通道路中的不同位置安装传感器，可实时掌控道路的车辆及人员状态，通过对数据的分析，能够发现各个时段的车流密度，然后通过优化手段对道路拥堵现象进行疏导[4]。

2.3 传感器技术在农业生产中的应用

传感器技术在农业生产中的应用，促进了精准农业和智慧农业的发展进程，为提高农业生产效率和农产品质量提供了重要的技术支持。在精准农业和智慧农业生产中，机电自动化控制系统是重要的组成部分，通过各种类型的传感器获取信息，自动化控制系统可发出相应的指令，为农业生产的各个环节提供精准服务。比如在大棚蔬菜种植中，需要根据蔬菜的种类来设置棚内环境，可通过传感器来采集棚内的二氧化碳浓度、空气湿度、空气温度、光照强度、土壤温度、土壤湿度等信息，这些信息经过相应的转换后会传输到机电自动化控制系统中，系统会将采集到的数据信息与设计值进行对比，对于超出设计值范围的参数，可通过控制系统向机电自动化装置发送执行指令，进而对大棚内的各种参数进行调节，为蔬菜生长创造适宜的环境，进而提升蔬菜的产量和质量[5]。机电自动化控制技术在精准农业和智慧农业中的应用，还体现在灌溉、施肥、病虫害预防等方面，通过传感器来采集农业生产中的各项数据信息，然后通过系统的分析，能够及时了解农作物的生长状态，在适宜的时间进行灌溉、施肥和病虫害预防，同时还能够精准地掌握灌溉和施肥的用量，实现科学种植，进而促进农业生产的精准化和智能化[6]。

3 结 语

机电自动化控制装置在我国社会发展中的广泛应用，不仅提升了工作效率，而且促进了行业的进一步发展。传感器作为机电自动化控制装置的感受器官，通过强大的感知功能，能够快速而准确地获取各类信息，然后通过对信息的识别、分析和处理，为机电自动化控制系统各种指令的制定和传递提供重要的参考依据。传感器的敏感元件种类较多，能够对各种物理量进行感知，这也为机电自动化控制系统的工作提供了更多的可能性。随着传感器技术水平的不断提升，获取信息的速度会更快，精准度会更高，在大数据技术的支持下，对信息的分析处理能力也会更加优质和高效，这都对机电自动化控制技术的发展有着重要的促进作用。