机电自动化控制中传感器技术分析

摘要:随着我国改革开放的不断深入,社会经济呈现出极为快速的发展态势,从而也为现代科学技术的发展提供了充足的动力。与此同时,对于工业领域而言,机电自动化控制已经成为工业领域中必要的组成部分,而传感器技术应用水平的高低将直接决定机电自动化控制的效率与质量,所以加大对传感器技术的关注与研究是十分重要的。

在我国工业领域中,机电自动化控制系统的引入,极大的推动了我国工业领域的发展,对我国经济方面的贡献也变得更为显著。其中,对于机电自动化控制而言,其需要通过传感器技术来完成机电设备工作数据的采集,并对采集的数据信息进行分析,以此来更有效的提高机电自动化控制的质量,有助于提升机电设备的工作效率。此外,传感器技术随着在机电自动化控制中应用的逐渐增多,而变得更加与成熟,有助于进一步推动机电自动化控制的发展[1]。

1.传感器技术

作为监测装置,传感器的应用可以对需要的信息进行有效的测量,并按照既定的要求来完成相应的转换,使其转换成另一种形式的信号或者电信号来完成传输工作,以此来实现对相关机电设备的控制。在信息技术日趋完善的今天,在机电自动化控制领域中,传感器技术在其中得到了更为广泛的运用,不仅可以对机电自动化工作的条件进行监测,同时也可对完成相关机电设备的工作,确保整个机电设备可以按照相关要求来进行更加、安全的工作。除此之外,随着传感器技术在机电自动化控制中应用的不断深入,其对于机电自动化控制今后的发展方向也会起到深远的影响。另外,对于传感器技术而言,其正处于高速发展的态势之中,并且对于其它领域的渗入也更为显著,例如,将信息技术、计算机技术与传感器技术相融合,以此来实现相应的自动化控制工作。对于我国而言,我国已经开始注重传感器技术的开发与研究,并且在现阶段也已经取得了不错的研究成果,极大的拓展了传感器的功能,并且优化了信号处理工艺,使传感器的应用领域得到了拓展。此外,对于传感器今后的发展而言,智能化、集成化必将是其未来重要的发展方向,不断的提升传感器技术应用水平,机电自动化控制的复杂程度也会因此得到提高,相应的控制效率也会有所提升,对于整个工业领域的发展也会起到极为重要的意义[2,3]。

2.传感器技术在机电自动化控制中的应用

对于传感器技术而言,由于我国对传感器技术的研究较为关注,所以使得传感器技术在近几年得到了逐步的完善,同时应用领域也因此得到了拓展,在工业领域、农业领域以及交通领域等均有所应用,并且也取得了理想的应用效果,下面将对传感器技术在上述领域的应用情况进行剖析。

2.1传感器技术在工业领域中的应用

(1)传感器在生产环节中的应用。在工业领域中,机床无疑是当中最为重要的机加工设备,并且机床的性能对于产品最终的质量也有着较为直接的影响。其中,在机床中融入传感器技术,使得传感器可以对机床中所加工零部件的振动情况进行实时监测,并及时对机床的工作情况做出相应的调整,以此来确保机床中加工产品的质量,同时也可借助传感器技术,来对整个加工流水线的工作情况进行分析与监测,确保整个生产流程可以有序开展。此外,如所加工的产品具有加高精密度的要求,此时更应注重对传感器技术的应用,利用传感器技术来对工业产品进行更加精准的测量。同时,如要加工的零部件存在更加严格的形状或者粗糙度等要求时,则可以将传感器设置在刀具与砂轮中,实时的对产品与刀具之间的距离以及工作情况进行监测,避免出现加工过度的情况,较大限度的保障所加工的产品满足设计要求,有助于产品加工质量的提高[4]。

(2)传感器在温度测量中的应用。通常来讲,接触式测量与非接触式测量是温度测量的两种常用方法。其中,当被测对象与传感器相接触后,便会在两者之间出现热传递,并且在被测物体与传感器中的感温元件的温度趋于一致后,则被测物体的温度便会在传感器中反映出来,此种测温方式便是接触式测量。对于接触式测量方法来讲,不仅测量精度高,同时在操作方面也更为便捷,但是缺陷是需要耗费较长时间,并且在测量精度方面也会有一定影响。另外,对于非接触式测量而言,其通过测量被测物体的热辐射性,以此来将被测物体的温度反映到传感器中,非接触式测量具有更为宽广的测量范围,并且测量限制也更少,缺点是如果操作不当,容易引发测量结果出现偏差。

2.2传感器在农业领域的应用

在农业领域中,传感器技术同样在机电自动化控制中有着广泛的应用。例如,在农田种植作业过程中,可以将传感器设置在农田的周围,通过传感器技术来对农田的外部环境参数,例如,温度、光照与湿度等进行监测,以此来提高农业种植产品的产量,有助于进一步缩减农业的工作量。此外,在种植土豆过程中,可将传感器放置在收割机中,帮助其自动区别土豆与泥块,并可对土豆表面予以自动清理,同时也可自动对土豆大小进行区分,使农业生产变得更加高效。

2.3传感器在交通领域的应用

传感器技术在汽车中的应用,可以帮助驾驶员对汽车在驾驶过程中的各项信息予以充分的掌握与了解。例如,将水温传感器、胎压传感器等传感器设置在汽车中,驾驶员可以对汽车中水箱温度予以及时了解,帮助其及时调整驾车的方式,而通过胎压传感器,驾驶员可以了解轮胎的工作状况,及时对其进行更换,避免因此产生交通事故,极大的提高驾车的安全性。

3.机电自动化控制中传感器技术的发展趋势

3.1传感器将更具集成化与智能化

在信息技术高速发展的今天,为智能系统的开发与应用奠定了坚实的基础。此外,随着信息技术的进一步完善,传统传感器技术将会被逐渐被时代所抛弃,而更具集成化、智能化的传感器技术将会是未来传感器技术的主要发展方向。例如,将高度集成化、智能化的触感器应用于机电自动化控制系统中,可以极大的提高机电自动化控制系统的智能化程度,同时由于传感器具备高度集成化,相应功能也更为丰富,极大的提升了传感器技术的适用范围,信号监测也更具多样化,有助于提高传感器技术的工作效率与工作质量。

3.2传感器中新材料的开发与应用

在工业领域中,新材料的开发与应用,无疑会进一步提高传感器技术的应用水平。在传感器中,传感材料的科技含量高低将直接影响传感器的工作质量,所以不断提升传感材料的高效性就变得极为重要。另外,对于监测精度较为严格的领域,传感器的传输效率将对最终的监测结果有着重要影响,所以对于企业而言,其在选择传感器时更加注重传导材料的传输效率。因此,为了进一步提升传感器技术的应用水平,必须加大对新型传导材料的开发与研究,并且除了要对传导效率予以重点考虑外,还需要对传感器的成本以及材料的可用性加以综合考虑。此外,随着材料技术的不断发展,智能超传导材料因此应运而生,将其应用到传感器中,其可对外部环境的变化进行感知,并对此加以自我判断、识别,从而做出适应外部环境的变化,以此来较大限度的提高材料自身的传导效率,有助于进一步提升传感器监测的性与性。

3.3向着智能化方向发展

中国的传感器市场占有七成是被国外的传感器供应商占有,主要是国内的传感器技术研究起步比较晚,并且高精度传感器的研究不够深入,不能够很好的贴合市场,所以逐渐被市场所挤出,但是现在是技术爆炸的时代,更新替代率也大大提升,将来更加智能化的传感器技术一定能够帮助中国本土传感器企业夺回市场,但是现在要努力进行智能传感器系统的研究投入,而且所拿出的产品不能是像如今自动驾驶技术一样的半自动的智能传感技术,一定是能够脱离了人工操作的工业化的生产线,只由人工进行管理性工作,并且传感器技术与计算机控制结合,将传感器与计算机集成在一块芯片上的装置,它将敏感技术和信息处理技术相结合,除了感知的本能外,还具有认知能力。逐渐的把人工智能技术贴合到传感器技术之中,创造处各种基于模糊推理、人工神经网络的高智能传感器,提高传感器的灵敏程度和控制效果。

4.结语

由此可见,对于机电自动化控制而言,其在我国各个行业领域中均得到了广泛的应用,而传感器技术水平的高低,将直接影响机电自动化控制的质量与效率,所以对传感器技术予以关注与研究是非常重要的。

参考文献[1]苏谦.传感器技术在自动化控制系统中的应用[J].无线互联科技.2015(20).[2]李磊,司风琪,于海泉,黄郑.基于数据相关性分析的燃气-蒸汽联合循环机组传感器在线故障监测系统[J].工业控制计算机.2017(12).[3]漆晶,文玉梅.基于距离相关的高效传感器排名机制研究(英文)[J].重庆邮电大学学报(自然科学版).2017(05).[4]齐立萍,王栋轩,王静一.传感器在智能手机中的应用及发展趋势[J].科技视界.2018(03).

作者:徐杰 平煤集团八矿信息中心

机电自动化控制中传感器技术分析

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