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機電自動化控制中傳感器技術分析

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機電自動化控制中傳感器技術分析

在我國工業領域中,機電自動化控制系統的引入,極大的推動了我國工業領域的發展,對我國經濟方面的貢獻也變得更為顯著。其中,對于機電自動化控制而言,其需要通過傳感器技術來完成機電設備工作數據的采集,并對采集的數據信息進行分析,以此來更有效的提高機電自動化控制的質量,有助于提升機電設備的工作效率。此外,傳感器技術隨著在機電自動化控制中應用的逐漸增多,而變得更加與成熟,有助于進一步推動機電自動化控制的發展[1]。

1.傳感器技術

作為監測裝置,傳感器的應用可以對需要的信息進行有效的測量,并按照既定的要求來完成相應的轉換,使其轉換成另一種形式的信號或者電信號來完成傳輸工作,以此來實現對相關機電設備的控制。在信息技術日趨完善的今天,在機電自動化控制領域中,傳感器技術在其中得到了更為廣泛的運用,不僅可以對機電自動化工作的條件進行監測,同時也可對完成相關機電設備的工作,確保整個機電設備可以按照相關要求來進行更加、安全的工作。除此之外,隨著傳感器技術在機電自動化控制中應用的不斷深入,其對于機電自動化控制今后的發展方向也會起到深遠的影響。另外,對于傳感器技術而言,其正處于高速發展的態勢之中,并且對于其它領域的滲入也更為顯著,例如,將信息技術、計算機技術與傳感器技術相融合,以此來實現相應的自動化控制工作。對于我國而言,我國已經開始注重傳感器技術的開發與研究,并且在現階段也已經取得了不錯的研究成果,極大的拓展了傳感器的功能,并且優化了信號處理工藝,使傳感器的應用領域得到了拓展。此外,對于傳感器今后的發展而言,智能化、集成化必將是其未來重要的發展方向,不斷的提升傳感器技術應用水平,機電自動化控制的復雜程度也會因此得到提高,相應的控制效率也會有所提升,對于整個工業領域的發展也會起到極為重要的意義[2,3]。

2.傳感器技術在機電自動化控制中的應用

對于傳感器技術而言,由于我國對傳感器技術的研究較為關注,所以使得傳感器技術在近幾年得到了逐步的完善,同時應用領域也因此得到了拓展,在工業領域、農業領域以及交通領域等均有所應用,并且也取得了理想的應用效果,下面將對傳感器技術在上述領域的應用情況進行剖析。

2.1傳感器技術在工業領域中的應用

(1)傳感器在生產環節中的應用。在工業領域中,機床無疑是當中最為重要的機加工設備,并且機床的性能對于產品最終的質量也有著較為直接的影響。其中,在機床中融入傳感器技術,使得傳感器可以對機床中所加工零部件的振動情況進行實時監測,并及時對機床的工作情況做出相應的調整,以此來確保機床中加工產品的質量,同時也可借助傳感器技術,來對整個加工流水線的工作情況進行分析與監測,確保整個生產流程可以有序開展。此外,如所加工的產品具有加高精密度的要求,此時更應注重對傳感器技術的應用,利用傳感器技術來對工業產品進行更加精準的測量。同時,如要加工的零部件存在更加嚴格的形狀或者粗糙度等要求時,則可以將傳感器設置在刀具與砂輪中,實時的對產品與刀具之間的距離以及工作情況進行監測,避免出現加工過度的情況,較大限度的保障所加工的產品滿足設計要求,有助于產品加工質量的提高[4]。

(2)傳感器在溫度測量中的應用。通常來講,接觸式測量與非接觸式測量是溫度測量的兩種常用方法。其中,當被測對象與傳感器相接觸后,便會在兩者之間出現熱傳遞,并且在被測物體與傳感器中的感溫元件的溫度趨于一致后,則被測物體的溫度便會在傳感器中反映出來,此種測溫方式便是接觸式測量。對于接觸式測量方法來講,不僅測量精度高,同時在操作方面也更為便捷,但是缺陷是需要耗費較長時間,并且在測量精度方面也會有一定影響。另外,對于非接觸式測量而言,其通過測量被測物體的熱輻射性,以此來將被測物體的溫度反映到傳感器中,非接觸式測量具有更為寬廣的測量范圍,并且測量限制也更少,缺點是如果操作不當,容易引發測量結果出現偏差。

2.2傳感器在農業領域的應用

在農業領域中,傳感器技術同樣在機電自動化控制中有著廣泛的應用。例如,在農田種植作業過程中,可以將傳感器設置在農田的周圍,通過傳感器技術來對農田的外部環境參數,例如,溫度、光照與濕度等進行監測,以此來提高農業種植產品的產量,有助于進一步縮減農業的工作量。此外,在種植土豆過程中,可將傳感器放置在收割機中,幫助其自動區別土豆與泥塊,并可對土豆表面予以自動清理,同時也可自動對土豆大小進行區分,使農業生產變得更加高效。

2.3傳感器在交通領域的應用

傳感器技術在汽車中的應用,可以幫助駕駛員對汽車在駕駛過程中的各項信息予以充分的掌握與了解。例如,將水溫傳感器、胎壓傳感器等傳感器設置在汽車中,駕駛員可以對汽車中水箱溫度予以及時了解,幫助其及時調整駕車的方式,而通過胎壓傳感器,駕駛員可以了解輪胎的工作狀況,及時對其進行更換,避免因此產生交通事故,極大的提高駕車的安全性。

3.機電自動化控制中傳感器技術的發展趨勢

3.1傳感器將更具集成化與智能化

在信息技術高速發展的今天,為智能系統的開發與應用奠定了堅實的基礎。此外,隨著信息技術的進一步完善,傳統傳感器技術將會被逐漸被時代所拋棄,而更具集成化、智能化的傳感器技術將會是未來傳感器技術的主要發展方向。例如,將高度集成化、智能化的觸感器應用于機電自動化控制系統中,可以極大的提高機電自動化控制系統的智能化程度,同時由于傳感器具備高度集成化,相應功能也更為豐富,極大的提升了傳感器技術的適用范圍,信號監測也更具多樣化,有助于提高傳感器技術的工作效率與工作質量。

3.2傳感器中新材料的開發與應用

在工業領域中,新材料的開發與應用,無疑會進一步提高傳感器技術的應用水平。在傳感器中,傳感材料的科技含量高低將直接影響傳感器的工作質量,所以不斷提升傳感材料的高效性就變得極為重要。另外,對于監測精度較為嚴格的領域,傳感器的傳輸效率將對最終的監測結果有著重要影響,所以對于企業而言,其在選擇傳感器時更加注重傳導材料的傳輸效率。因此,為了進一步提升傳感器技術的應用水平,必須加大對新型傳導材料的開發與研究,并且除了要對傳導效率予以重點考慮外,還需要對傳感器的成本以及材料的可用性加以綜合考慮。此外,隨著材料技術的不斷發展,智能超傳導材料因此應運而生,將其應用到傳感器中,其可對外部環境的變化進行感知,并對此加以自我判斷、識別,從而做出適應外部環境的變化,以此來較大限度的提高材料自身的傳導效率,有助于進一步提升傳感器監測的性與性。

3.3向著智能化方向發展

中國的傳感器市場占有七成是被國外的傳感器供應商占有,主要是國內的傳感器技術研究起步比較晚,并且高精度傳感器的研究不夠深入,不能夠很好的貼合市場,所以逐漸被市場所擠出,但是現在是技術爆炸的時代,更新替代率也大大提升,將來更加智能化的傳感器技術一定能夠幫助中國本土傳感器企業奪回市場,但是現在要努力進行智能傳感器系統的研究投入,而且所拿出的產品不能是像如今自動駕駛技術一樣的半自動的智能傳感技術,一定是能夠脫離了人工操作的工業化的生產線,只由人工進行管理性工作,并且傳感器技術與計算機控制結合,將傳感器與計算機集成在一塊芯片上的裝置,它將敏感技術和信息處理技術相結合,除了感知的本能外,還具有認知能力。逐漸的把人工智能技術貼合到傳感器技術之中,創造處各種基于模糊推理、人工神經網絡的高智能傳感器,提高傳感器的靈敏程度和控制效果。

4.結語

由此可見,對于機電自動化控制而言,其在我國各個行業領域中均得到了廣泛的應用,而傳感器技術水平的高低,將直接影響機電自動化控制的質量與效率,所以對傳感器技術予以關注與研究是非常重要的。

參考文獻[1]蘇謙.傳感器技術在自動化控制系統中的應用[J].無線互聯科技.2015(20).[2]李磊,司風琪,于海泉,黃鄭.基于數據相關性分析的燃氣-蒸汽聯合循環機組傳感器在線故障監測系統[J].工業控制計算機.2017(12).[3]漆晶,文玉梅.基于距離相關的高效傳感器排名機制研究(英文)[J].重慶郵電大學學報(自然科學版).2017(05).[4]齊立萍,王棟軒,王靜一.傳感器在智能手機中的應用及發展趨勢[J].科技視界.2018(03).

作者:徐杰 平煤集團八礦信息中心