機電自動化控制中傳感器技術的應用探究

孔博 喬琳

摘要：本文闡述了傳感器技術在機電控制中的應用，介紹了工業生產、交通行業、環境分析、數字醫療以及機器人等領域傳感器的應用。傳感裝置對于加速智能化建設的進程具有積極意義，隨著科技進步和產業升級，傳感器技術在物聯網時代將有更加廣闊的應用場景。

關鍵詞：傳感器;機電控制;自動化

1傳感器技術概述

傳感裝置是基于設施確定的參數指標，將從現場測量到的信息轉變成相應數值的組件。現如今，在工業項目中有較好的應用情境，其被看作人體感官的進一步擴大途徑。在機電自動化系統內，傳感裝置能夠發揮出較好的應用效果，在其正常工作狀態下，可以確保數據傳輸的準確性與及時性，以為維護機組設備提供實時數據。在各領域生產水平的提高趨勢下，對傳感裝置也有新的應用標準，由此推動此類技術進行深入探討及研究。目前，其已經出現在多個行業中，且其自身的集成化指數也被大幅提升。經過改進的傳感裝置，其體量輕盈，不會占用過多空間，運轉穩定性也實現逐步提高，使得控制系統的自動化程度得以加深。不僅提高技術含量，還保障生產活動的經濟性，開發適宜的生產鏈，通過大批量生產的方式，適應當前社會對機電管控的需要。可以說，傳感器技術的適應前景一片光明。目前，機電的控制系統內，該項技術所展現出的價值已經不容忽視，其維護機電平穩運轉的基本需要，同時，其能準確地采集機電設備工作期間的實時數據，且控制數據不易被外界因素干擾。

2機電自動化控制中傳感器的應用

2.1工業生產

工業產業中，傳感技術是不可或缺的部分，借此對生產機床及機組的工作狀態加以監測，并利用局部震動，使得整個生產線均在掌控之中。部分生產工序中，添加材料的量也能利用傳感裝置獲取并控制，提高對生產活動的把控效果。現如今，機電控制系統的自動化已然是推進現代化建設的方向，傳感裝置可以獲取現場量化數據，比如溫度等。工業生產中應用較多的檢測方式分成接觸與非接觸兩大類，若傳感組裝置需要與被檢測對象接觸，則能實施熱傳導，若溫度超過限定值，便會自行啟動有關功能，以往完成對應的數據運算。工業活動中，壓力控制也是重要一項，而可應用于此項測量活動的傳感裝置較多，比如利用汞或水，將其當作測量液，由此得到準確數據，實施進一步計算。在流量檢測系統中，有采用速度式的處理方式，依據既定橫截面，結合流動速度得知單位時間內的流量，之后通過速度換算，把其調整至溫度維度的數據。現如今，此類傳感裝置技術較為成熟，目前應用較多的傳感裝置有轉子、電磁波等。另外，容積式的此類裝置也有較多實踐應用，調節的靈活度較高，在精細化生產項目中較為適用。

2.2交通領域

汽車行業中運用此項技術一般體現在驅動裝置上，以此強化車輛對所處客觀條件的適應性。比如，行駛在較為復雜的道路上，為保證人員安全，便可借力于此類技術。合理應用此項技術，既能強化相應對象在高溫方面的適應力，又可增強其面對高壓的水平。車輛發動裝置中，使用此項技術，能全面把控車輛制造過程，還能控制車輛日常使用期間發生振蕩的概率，以達到全方位控制的目的，提高成車輛使用的安全系數。高速公路上的收費站基本都會設置壓力的傳感裝置，車輛駛過時，控制中心會直接得到車輛當前的總重量，以此快速得出是否存有超載的問題。傳感器技術使用，合理代替原本人工機械體系，推動交通領域的高效發展，打造一體化的運作模型框架，切實提高數據傳輸的效率，使得交通領域的各環節均得到強化，相互之間的聯系也得到優化，而車輛制造的一體化模式需依靠相應服務功能實現。因為此類技術的擴展應用，多種測量參數逐漸衍生出來，比如壓力、冷卻水等，不同測量功能的傳感裝置，切實提高交通行業的自動化程度。另外，傳感裝置在交通道路上也有較好的應用。

2.3環境分析

環境檢測操作中會使用到較多精度偏高的儀器，若加入合適的傳感裝置，可提高檢測結果的精度。傳感裝置應用于此類項目中，由于其具備體量小、經濟性高、精度高、養護簡便且連續工作周期長等特點，使其在環境檢測的機組中展現出較好的價值性。此外，洪澇災害警報中也有傳感裝置的身影，保障判斷險情的精確度，使人們及時采取應對措施，制定災后恢復方案，降低自然災害造成的損失。空氣檢測中，運用此項技術可以快速掌握氣體成分、溫度等指標，直接現場采集的數據傳送至預警，使得有關部門做出正確舉措。比如火災，通過傳感裝置，消防系統能直接把火災信息傳給消防部門，以提高消防隊的出動效率，及時抑制火勢，以免造成重大損失。

2.4報警指令

以煤礦井下作業為例，此工作中應用報警系統極為關鍵，其發出的信號可以指導作業人員工作，若地下礦井出現結構不穩以及其他故障時，通過數據傳輸，讓地面上的作業人員及時檢修。一般情況下，技術人員需對控制系統加以改進優化，以確保機電控制設備得以穩定運轉。如果在報警系統中合理加入傳感裝置，便能實施掌握井下設施的工作狀態，一旦出現異常，通過傳感裝置發出的信息，能保證其準確性，使得技術人員直接從中了解異常現象的發生區域，以提高整修的效率。另外，此項技術還能用于其他防控項目，比如上文提到的消防。借助對井下情況的動態監控，提高作業環節的安全系數，同時，也能根據井下工作需要對工人進行統籌布置。

2.5農業生產

機電控制系統的應用，需以多項技術為依托，傳感裝置屬于較為典型的一項。此項技術切實應用在多個行業中，農業產業在推進現代農業建設中，也需在多個方面合理應用。比如，田間管理環節中，可借助傳感裝置掌握土壤的濕度、環境溫度等有關數據。以此達到智能化控制的效果，使農戶掌握更為準確的田間信息，而非傳統模式下，需依靠個人的經驗判斷，為增產增量提供技術幫助。現實應用中，智能識別也發揮出應用價值，借此實現準確識別，農產品進行初步清理及裝袋等環節，均是借助傳感裝置實現。

2.6現代醫療

近年來，數字醫療的出現為國內醫療衛生事業填上濃墨重彩的一筆，把微芯片放入病人服用的藥物中，以此更為準確地判斷患者的病癥，制定具體的治療方案。此類微芯片包括多個體積極小的芯片，屬于一種微型的傳感裝置。帶有此類芯片的藥物進入人體后，會發出人體內的實時狀態，使醫生更清楚地監控到體內情況，利用建立信號連接的移動設備，收取體內病變數據，由此更為細致且準確地判斷病理情況。提高診斷的效率，降低誤診的概率，為醫療事業發展提供支撐，同時，此種方式不會對人體造成過大的傷害。

2.7機器人

機器人代替人工處理機械化、重復性的工作。現代化生產中，機器人的應用切實提高自動化控制的程度。利用在機器人不同部位安裝傳感裝置，對移動位置及負責工作進行感知，保證機器人行動的靈活度，使得其可以完成設定程序中的工作，提升其對作業場所的適應性。機器人多用于工業產業，其身上安裝的傳感裝置主要有三種。首先，代替視覺的傳感裝置，使得機器人具備類似于人類眼睛的系統，對機械構件等產品自動識別，判斷其所處位置。其次，同樣應用在視覺層面，在搬運危險物品、面對復雜環境和定位導航中都具備準確的判斷力。最后，機器人對外界的觸感，通常與其手部連接，并與視覺建立聯系，打造雙向傳感系統，確定相應程序數據，以適應精準生產的需要。

3結束語

傳感裝置的運用，加速智能化建設的進程。現如今，國內已經大范圍應用自動化的機電控制裝置，利用機器對環境地“體會”，對原有的生產線、客觀條件等均實現有效監控。相信通過對此類技術的持續創新，可以借助科技為生產生活帶來更多的便利。

參考文獻：

[1]孫瑾.機電自動化控制過程中傳感器技術的應用方法[J].中國設備工程，2020（12）：193-195.

沈陽地鐵集團有限公司運營分公司