摘要：在机电自动控制应用的过程中,传感器技术起到了十分重要的作用,通过传感器技术的应用,进一步加快了机电自动化产业的发展,极大的提高了社会生产生活效率。传感器技术作为高新电子科技的核心内容,以计算机技术为基础,基于互联网和信息技术对相应的数据进行加工处理,提高机电控制的自动化和智能化。随着传感器技术的不断应用,在各个领域的应用越来越广泛,探讨传感器技术在机电自动化控制中的应用具有十分重要的现实意义。
关键词：传感器技术; 机电自动化控制; 自动化; 智能化;
Application of Sensor Technology in Electromechanical Automation Control
Xie Chaoyi
Abstract：In the process of electromechanical automatic control application,sensor technology has played a very important role.Through the application of sensor technology,the development of the electromechanical automation industry has been further accelerated,and the efficiency of social production and life has been greatly improved.As the core content of high-tech electronic technology,sensor technology is based on computer technology and processes corresponding data based on the Internet and information technology to improve the automation and intelligence of electromechanical control.With the continuous application of sensor technology,it is more and more widely used in various fields.It is of great practical significance to discuss the application of sensor technology in electromechanical automation control.
1 引言
传感器技术是通过对数据信息收集然后进行处理,将信息转换为信号进行输出达到控制的目的。随着传感器技术的不断发展,各个领域中开始广泛应用传感器技术,使传感器技术发挥出了其巨大优势。在机电自动控制中,传感器的正确运用,对整个系统有着重大影响。对传感器技术,在机械自动控制中的应用进行探讨,能够更好的促进传感器技术的发展。
2 传感器技术应用现状
传感器技术的发展历程,大体经历了三代,第一代传感器被称为结构型传感器,第二代传感器技术开始向固体传感器方向发展,固体传感器由半导体、电介质、磁性材料等一些固体元件组成。随着集成技术分子合成技术以及微电子技术的出现伴随着计算机技术的发展,出现了集成传感器,随着互联网和计算机科学的发展,出现了智能化的传感器。智能传感器的出现对人类感觉器官进行了延伸,为生活提供了更多的便利,也极大的提高了生产效率。科学技术的进一步发展,出现了以传感器和计算机为核心的现代控制系统,并且在生产生活实践中得到了广泛应用,在机电自动化控制中,利用智能化的传感器技术,实现了系统的自我控制,能够自主对信息进行收集和处理,进一步提高了机械自动控制的效率。现阶段,传感器技术呈现出集成化和智能化的特点,使得传感器技术愈发具有稳定性,为自动化控制提供了基础和前提。同时,随着技术的成熟传感器生产成本越来越低,开始进行了大批量生产,成本的降低和生产工艺的提高,使得传感器技术的应用领域进一步拓展。
3 传感器技术在机电自动化控制中的具体应用分析
3.1 机器人领域的应用
机器人相关领域应用传感器技术主要是应用仿生技术,其工作本质是由内部的构建对外界信息进行收集和感知,对信息进行处理后输出达到控制目的,这种工作方式,作为传感器基本工作内容之一,在传感器领域中发挥着越来越重要的作用。通常情况下,机器人自动控制中的传感器技术分为两种,一种是内部传感器,另一种则是外部传感器,通过内部传感器和外部传感器的分工合作,实现了高效运转,通过在生产领域中的应用极大的提高了生产效率,降低了人力资源的支出。机器人中的内部传感器主要应用于机器人本身监测,外部传感器则是对外部信息进行监测和处理实现各类动作的控制。
3.2 机械加工领域中的应用
随着各类传感器技术的不断发展,当前,传感器生产方式产生了转变,实现了流水线式生产,极大的提高了作业效率。在机械制造中,应用传感器技术起到了控制、监测、反馈等作用,进一步提高了机械控制的质量,对于一些尺寸和精密度要求较高的机械制造,通过传感器技术能够将尺寸更加精确,将数据传输至控制中心,利用传感器技术能够确保加工的产品更加精密,从而提高了产品质量。例如,在刀具制造中通过传感器技术的应用,能够收集刀具制造过程中的数据,在对数据进行微调,有效延长了刀具类器械的使用寿命。
3.3 在监测中的应用
在环境监测方面,传感器技术的应用能够对机电自动化控制生产环境进行监测,通过这样的方式构建一套较为完整的网络系统,对生产环境中细微元素的变化进行精准识别判断,从而确保生产过程的高效性并能确保产品生产质量。技术监测中运用传感器技术,在相应位置安装传感器,有效确保了机电自动控制中生产环境数据的准确性,确保了设备的正常运行,提高了生产的安全性。
3.4 在汽车领域中的应用
传感器技术在汽车领域中的应用较为广泛,在自动化控制领域中主要体现在汽车防滑驱动装置,通过传感器技术提高汽车对环境的适应力。另外,汽车上的倒车雷达、路况信息、ABS防抱死系统等都是传感器技术的具体应用,通过这些传感器技术,能够使汽车行驶过程中更加安全,也能够为驾驶员提供更多的路况信息,帮助驾驶员进行辅助操作,进一步提高行车安全。
3.5 在数字医疗中的应用
得益于现代技术,现代传感器向着微小型发展,“数字药片”以及“胶囊诊断机器人”应运而生,树脂药片内置了可消化的微芯片药物,体积较小,长和宽都仅仅在一毫米内,植入正常药片中,当患者吞食数字药片时,直接利用人体胃液发电和消化后的液体产生轻微电压,以此将信号传输到皮肤表面通过感应装置对数字药片传递的信号进行补充,对信号进行分析,医生能够根据信号评估患者服药后的效果,通过对患者服药的后期跟踪还能够记录患者服药的实际变化情况。
3.6 在空调制冷剂中的应用
空调中的满液式冷水机有螺杆式制冷压缩机和管壳式冷凝器以及满液式蒸发器的组成。通过传感器技术在满液式冷水机组中的应用,能够实现空调制冷剂液位的精确控制,使得液体冷媒完全将热传到表面同时又不会产生回液。在蒸发器液位控制中的解决方式主要分为间接控制和直接控制,在控制中传感器技术起到了十分重要的作用。间接控制以传感器将除冷媒液位以外的其他参数作为调节对象,间接实现蒸发器液位的控制。而直接控制以蒸发器内制冷剂液体作为被调制参数,通过液位传感器采集的信号与定值进行比较,实现对目标的调节。
3.7 在农业领域中的应用
我国是传统的农业大国,在农业现代化发展的过程中通过传感器技术的应用,提高了农业生产效率,使农业装备、设施农业、粮食存储以及果蔬保鲜都得到了质的飞跃。传感器技术在农业装备中的应用,推动了农业装备的自动化和信息化发展,实现了精准和高效的作业,例如在农业生产中,为了保证农作物的出苗率和存活率,在播种机上安装光电传感器,有利于保证农作物的生长。设施农业中通过传感器的应用能够提高农作物的质量和产量,例如为了保证农作物生长环境的优良,在温室大棚中设置光照传感器、生物传感器、温度传感系统,能够对大棚内的室温及环境进行有效监测。
在养殖业中,运用传感器技术能够随时监测饲养动物的生长过程和疫病,有效预防各类疾病带来的损失。而在粮食存储中,通过光照传感器和温度传感器的应用以及粉尘浓度传感器的应用,能够随时监测粮库中的温度情况和相对湿度情况,进一步提高了粮食存储的品质,也能够对各类可能会出现的情况进行早期预防。在果蔬保鲜中,通过传感器的应用能够使果蔬存储的时效性更长,通过各类传感器的应用使得果蔬保鲜过程中具备更加适宜的温度,从而使各类果蔬食品达到最佳的储藏效果。
4 传感器技术的未来发展趋势
科学技术的飞速发展,以及各类基础技术的成熟,对传感器技术起到了巨大的推动作用,越来越多的领域在应用传感器技术的过程中,加快了传感器技术的研发和进步,当前,基于光电通信和生物学原理的新型传感器逐渐成为下一代传感器技术的发展方向,正在成为推动信息化产业发展的重要技术之一。
传感器技术具有频率响应、阶跃响应等动态特征。同时也具备重复性、精确性、高度灵敏分辨率强线性度等静态特性,这些特点使得外界因素的变化对传感器自身的稳定性会造成影响,因此,在未来发展的过程中,传感器的控制将会愈加细化,其控制精准度不断提高,并且根据不同的场合能够制定出相应的传感器元件。
同时,随着对传感器技术研究的不断加深,以及对各项性能的参数要求不断提高,现代传感器在发展的过程中,更加倾向于对新材料核心工艺进行开发,在此基础上实现传感器的多功能和高精度,也要实现传感器的集成化和智能化控制功能。此外,传感器也在不断向小型化发展,通过传感器技术与其他技术的综合应用,将进一步实现无网络化的控制。可以预见的是,在未来传感器技术将会有更多的应用空间,逐渐会成为推动技术进步和推动生产效率提高的重要技术之一。
5 结语
综上所述,传感器技术在机电自动化控制中有着广泛的应用,随着现代技术的不断发展和成熟,传感器技术的应用领域进一步拓展,极大的提高了生产生活效率转变了传统的生活方式,促进了社会生产力的进步。当前,传感器技术在机器人领域、机械加工领域、监测、汽车生产领域以及数字医疗中都有着广泛的应用。在未来,传感器技术会不断向着智能化和小型化方向发展,应用的领域将会越发广泛,更好的促进社会的发展。
参考文献
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