傳感器技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

方 波（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院,武漢 430000）

傳感器技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

方 波
（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院,武漢 430000）

近年來社會經(jīng)濟的持續(xù)增長，使得工業(yè)發(fā)展速度不斷加快。在此過程中表現(xiàn)最為明顯的就是傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。就當(dāng)前社會生活的現(xiàn)狀就可以了解到，傳感器應(yīng)用范圍越來越廣泛。以傳感器為核心的檢測儀器越來越受到歡迎。本文就傳感器技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行簡單分析。

傳感器技術(shù)；自動化控制系統(tǒng)；應(yīng)用

0 引言

在自動化控制系統(tǒng)中，傳感器起著非常重要的作用。自動化控制系統(tǒng)中的傳感器可以直接應(yīng)用于機械制造測量中，同時還可以按照一定的規(guī)律將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為另外一種數(shù)據(jù)來輸出。也就是說，在自動控制系統(tǒng)中，應(yīng)用傳感器技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確獲得信息，并且這種信息可以在任何環(huán)境下獲得。從機電一體化系統(tǒng)發(fā)展歷程來看就可以知道，傳感器其實提高了整個系統(tǒng)運行的質(zhì)量。在實際工作與運行的過程中，如果沒有傳感器將很難檢測到系統(tǒng)運行的狀態(tài)，更不能獲得準(zhǔn)確的信息。這樣就難以對系統(tǒng)信息進行有效的處理和控制。

1 傳感器的概述

所謂的傳感器，其實就是在工業(yè)工程中可以直接應(yīng)用于測量的，并可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律將所測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一種類數(shù)值的器件。人們使用傳感器的時候，形象的將其與人類的感覺器官歸類，這樣說來其實可以將傳感器作為人類感覺器官的延伸[1]。在工程自動化系統(tǒng)檢測的時候，監(jiān)測工作環(huán)境狀態(tài)以及操作對象的時候，傳感器可以為控制機電一體化系統(tǒng)運行提供可靠的信息。現(xiàn)如今，在信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，各行業(yè)都對傳感器技術(shù)提出了更高的要求，這樣就有效促進了傳感器的發(fā)展。當(dāng)然，在此過程中，傳感器技術(shù)可以汲取并綜合不同科技領(lǐng)域的新成果，進而開發(fā)出新的方法與裝置。在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，傳感器技術(shù)已經(jīng)屬于重要的技術(shù)，傳感器與系統(tǒng)的相關(guān)性在當(dāng)前已經(jīng)成為一種新興產(chǎn)業(yè)。

2 傳感器在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中，傳感器屬于其中一項非常重要的技術(shù)。該項技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中獲得較好的發(fā)展。

2.1 機器人用傳感器

在設(shè)計制造機器人的過程中，通過多種不同傳感器技術(shù)的應(yīng)用，可以感知到自身的存在，同時還可以根據(jù)操作對象與作業(yè)環(huán)境來調(diào)整自身的各種狀態(tài)。傳感器技術(shù)的應(yīng)用，能夠為機器人提供有效的反饋信息，這樣就可以促使機器人更好的操作。傳感器技術(shù)在機器人中的應(yīng)用，其實也就是機器人發(fā)展到一定階段的直接結(jié)果。人們在使用機器人的時候就可以根據(jù)自身需要進行必要的調(diào)整。

2.2 機械加工中傳感檢測技術(shù)

在機械加工的過程中，檢測技術(shù)在其中具有非常重要的作用[2]。首先，機械加工生產(chǎn)現(xiàn)場不可缺少傳感檢測技術(shù)。在機械加工的過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場不可缺少的核心技術(shù)就是傳感器技術(shù)。機床加工的時候，需要根據(jù)相關(guān)的條件來進行控制，而在這個過程中就需要應(yīng)用傳感器檢測出機床的具體位置、變形、振動以及速度等相關(guān)因素，這樣才可以盡可能減少刀具與工件之間位移的產(chǎn)生，同時利用傳感器技術(shù)可以監(jiān)測整個工程加工狀態(tài)，這樣就可以在確定檢測結(jié)果的前提下來改變相應(yīng)的加工條件，促使加工保持良好的精度，實現(xiàn)加工的高精度化。另外，加工現(xiàn)場屬于無人化，可以有效節(jié)省人力與物力，這樣就可以通過傳感器對加工檢測的結(jié)果進行反饋。

其次，重視最終的加工精度。機械加工的過程中，最后的加工精度非常重要，工件的尺寸其實就是兩個點之間的直線距離，而這兩個點中必然有一個屬于基點。如果要確定檢測工件的某一個具體位置，就需要使用接觸式傳感器與微小光點非接觸光學(xué)式位移傳感器。最近幾年，人們對傳感器要求不斷提高的過程中，掃描測頭技術(shù)逐漸開始應(yīng)用。這樣一種根據(jù)工件的基礎(chǔ)來測量與之相似工件而應(yīng)用的技術(shù)，可以保證在最短的時間內(nèi)獲得可靠的大量數(shù)據(jù)，進而更接近實際情況，獲得可靠的測量結(jié)果。其實這也是掃描測頭最大優(yōu)勢的地方。與此同時，在對刀具管理的過程中，可以使用電磁結(jié)合的方式來識別刀具，并對刀具的使用壽命進行管理。

2.3 汽車自動控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)

從現(xiàn)如今的社會生活狀態(tài)與社會發(fā)展模式就可以了解到，汽車電子自動化的程度不斷加深。針對目前汽車包含的高端技術(shù)與功能，如果采用機械系統(tǒng)是很難解決其中所面臨的不同程度問題。針對這種情況，電子控制系統(tǒng)逐漸運用于其中。在汽車電子控制系統(tǒng)中，傳感器應(yīng)當(dāng)屬于其中最為關(guān)鍵的部分，傳感器會直接影響汽車技術(shù)性的發(fā)揮與汽車的發(fā)展。就目前汽車的使用狀況來看，10-22只傳感器是大部分汽車必須包含的，而高級汽車包含的傳感器則更多。不同的傳感器在汽車系統(tǒng)中具有不同的作用。常見的傳感器就主要分布在發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)與底盤控制系統(tǒng)中。

3 傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢

信息技術(shù)的快速發(fā)展，在一定程度上推動了工業(yè)的發(fā)展，傳感器技術(shù)的應(yīng)用對加快工業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。因而，傳感器技術(shù)唯有不斷發(fā)展才能夠滿足人們不斷增長的需求。經(jīng)過系統(tǒng)的分析，筆者認為傳感器技術(shù)的發(fā)展主要有這么幾種趨勢。首先，新材料不斷研發(fā)。在材料行業(yè)對傳感器敏感材料進一步開發(fā)的過程中，新的傳感器敏感材料不斷被研究推出，高新材料已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在新型傳感器制造與研發(fā)中。可以說，在傳感器行業(yè)快速發(fā)展的過程中新材料的研發(fā)具有舉足輕重的地位。其次，智能化、數(shù)字化以及集成化逐漸形成[3]。在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的過程中，傳感器功能已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的功能，在輸出信號的時候，單個模擬信號難以滿足多樣化的要求，需要經(jīng)過微電腦處理好的數(shù)字化信號，而這其實就是智能傳感器。

4 結(jié)語

總而言之，在新興技術(shù)不斷研發(fā)和推出的過程中，傳感器技術(shù)已經(jīng)成為自動化控制系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。而自動化控制系統(tǒng)唯有加強對傳感器技術(shù)的應(yīng)用才能夠朝著更好的方向發(fā)展。

[1]李巖,反應(yīng).傳感器技術(shù)在機電自動化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,12(22):32-33.

[2]楊勇.PLC在現(xiàn)代自動化輔助控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實踐研究[J].電子世界,2014,6(16):76.

[3]黃世梅,傅金枝.自動切塊成型機控制系統(tǒng)的通信技術(shù)[J].實驗室研究與探索,2010,14(04):89-90.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.108