基于傳感器技術的機電自動化控制探討

陳天文 張旭東

摘要：傳感器技術在目前看來還是一種比較新型的信息化產物，它被廣泛應用于現代科研中，當前傳感器的應用已經成為行業發展的趨勢。通過對傳感器的有效使用可提高信息采集的效率，更有效地處理龐大的數據，有助于系統統籌控制，促進我國現代化建設的可持續發展。本文主要通過分析以傳感器技術為基礎的機電自動化控制系統來闡述傳感器技術在其中的應用意義，探討傳感器技術在未來各個領域中的發展。

關鍵詞：傳感器技術；機電自動化控制；探討

現代社會的各種高新技術廣泛應用于生產領域，比如傳感器在機電自動化控制中的應用，通過收集與處理各類信號反饋至機電自動控制系統，保證系統平穩運行。傳感器技術應用原理一般為其在系統中測得相應被測信號，繼而導出為電信號，從而獲取測量信息，是系統高效靈活調控自身自動運行程序。因傳感器的關鍵性，一旦機器發生故障，會直接影響系統運行，有礙于整個運行，因此加強傳感器發展，由材料等方向對傳感器進行創新發展迫在眉睫。

一、傳感器技術概要

傳感器按系統需求有效感受所需信息，按一定算法轉化，使物理數據轉化為其他形式數據或電信號輸出，滿足所在行業對所需信息的記錄、轉化、存儲、顯示等多方面的要求，包括系統反饋控制等都是需要進行記錄的。隨著我國科技的不斷發展進步，傳感器技術正在不斷擴大它的應用范圍，在機電自動化控制中的應用能夠準確檢測出系統運行過程中各個步驟的運行參數，從而保證系統安全可靠運行。傳感器技術已日漸成為機電自動化控制系統的核心，且發展潛力巨大，并與自動化技術、信息技術、計算機技術已經大數據背景成融合互補趨勢。若希望機電自動化系統在全球化背景下，在智能技術與AI技術盛行的不遠的未來能繼續高效投入國民經濟生產中，則高度重視傳感器技術的發展與創新勢在必行。得益于改革開放，我國各項高新技術產業依靠工業基礎獲得持續發展，是我國在傳感器研制上成功實現多項技術突破與創新，通過數字信號的精細處理，信號輸出呈多元化趨勢，信息化、智能化已成大勢，此類信號廣泛運用與系統運維中使系統運行成本大幅下降，系統的穩定性能夠得到大幅提升，這對于我國工業生產的發展起到了很好的推動作用。

二、以傳感器技術為基礎的機電自動化控制分析

（一）傳感器機器人

現代科技的發展進步，使得很多大規模工業生產中都看不到人的身影，取而代之的是傳感器機器人。其依靠或直接作為傳感器進行系統信息的采集與獲取，通過內置程序將采集的信息轉化為電信號反饋至運行系統，使系統平穩運作，在工業中的應用也日趨頻繁。一般情況下機器人使用傳感器分為內部與外部兩種傳感技術，前者作為機器人一部分，幫助機器人感知外部環境參與工業生產；后者則為機器人作為傳感器參與工業生產，有效識別實際工作環境，對系統做出正確反饋。隨著各項高新技術發展，機器人反饋過程必將得到更多發展與關注，從而使傳感器技術發展獲得堅實基礎。

（二）農業中的應用

在現代化農業生產中，傳感器技術毫無疑問是應用最為廣泛的關鍵技術，例如馬鈴薯大規模收割作業中，首先需要將大量先進傳感器布置在農田中，對周邊土壤的空氣溫度、濕度、光照強度以及土壤中各種元素的含量等都通過傳感器來進行細致檢測，通過這一類新型信息化技術來有效減少農民的勞動強度，提高他們的工作和生產效率，讓他們通過同樣的勞動能創造出更多的經濟效益。在對一些農產品進行收割時，可以通過傳感器來對一些產品的大小、質量、品級進行量化分析，比如對馬鈴薯的收割和處理，就可以依靠傳感器對馬鈴薯進行去污、分類乃至各類深加工，從而使馬鈴薯產業鏈的各級獲得利益最大化。

（三）機械加工中的應用

傳感器在機械加工行業中的廣泛應用起著重要作用。首先，現代高精尖技術無不依賴于各類高精度零件的使用，芯片行業甚至已達到納米級精度要求，而如此精度依靠傳統測量方式以及人工經驗顯然無法達到要求，故必須利用微小光點傳感器等技術控制制造過程，達到技術指標。另外在傳統生產線上，傳感器可精確量化機床操作過程中刀具進行程度，運行過程中的抖動、噪音、形變等數據，高精度加工的同時使加工現場無人化進行變為可能，從而降低加工成本，有利于工業自動化發展。

（四）交通領域的應用

在交通運輸領域中使用傳感器技術，尤其公路運輸領域，可使公路運輸產業與時下高度發展的高新技術產業有機融合，借助各類傳感器技術，在電子商務行業的幫助下，推動車間信息傳遞，車隊整體調度，整個運輸系統的扁平化管理等措施實現。另外傳感器技術的應用也有利于交通系統與周邊自然人文環境的和諧相處，例如在公路、鐵路邊布置聲類傳感器、大氣污染物傳感器等檢測交通系統沿線的聲、大氣污染水平，促進整個系統達到各類環保指標，向中央“金山銀山不如綠水青山”要求看齊，實現可持續發展。

三、結語

綜上所述，傳感器技術是信息化產業革命下的產物，同時也是推動工業化信息化的必要動力，其在智能機器人、農業規模化生產、工業高精度生產及交通領域整體智能化方面起著重要作用，可使各產業協調發展，反向促進傳感器產業的智能化、多元化、自動化以及微型化發展，有助于我國加速完成產業轉型，促進我國改革開放成果的有效轉化，為我國現代工業的發展提供了源源不斷的動力，也為我們實現中華民族的偉大復興奠定了良好的基礎。

參考文獻

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（作者單位：沈陽工程學院）