傳感器技術在機電自動化控制中的應用分析

劉 毅

（南京技師學院，江蘇 南京 210023）

傳感技術是衡量一個國家信息化程度的重要標志，隨著我國傳感技術水平的不斷提升，其應用領域不斷擴大，為促進我國社會的發展做出了重要貢獻。機電一體化技術的應用，促進了我國機械制造水平的進一步發展，將計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術融合應用，不僅擴大了機械設備的應用范圍，而且提升了機械設備的自動化和智能化水平。傳感器作為機電自動化控制系統的感受器官，收集位移、形變、速度、濕度、溫度等物理量信息，然后將收集的數據信息傳至控制系統，通過計算機分析后給出對應的指令，為機電自動化控制系統的運行提供依據。傳感器具有體積小、質量輕、智能化水平高等特點，所以在工業生產、海洋探測、環保保護、交通運輸、資源調查等領域得到廣泛應用。傳感器技術的應用促進了傳統產業的改造和更新換代，尤其是在機電自動化控制中的應用，促進了機電自動化控制的智能化、數字化、網絡化發展[1]。

1 傳感器技術與機電自動化控制的關系

機電一體化技術的應用，在促進我國經濟發展中發揮了重要的作用。隨著機電一體化技術逐漸向智能化、模塊化、網絡化、微型化、綠色化和系統化方向發展，其應用領域也不斷擴大。在機電一體化技術中，機電自動化控制系統通過指令要求，能夠自動化運行。應用機電自動化控制系統，在提升工作效率的同時，還降低了生產成本。機電自動化控制系統的運行，需要多種技術的綜合運用，其中傳感器技術是重要的組成部分，其為控制系統作出決策提供重要依據。傳感器技術水平的高低，直接影響到整個系統的自動化控制程度。隨著傳感器技術水平的提升，其所能夠探測感知的范圍不斷擴大，信息采集速度更快，精準度更高，種類更加完善，因此為機電自動化控制系統的應用提供了重要的技術支持。機電自動化控制應用的領域也不斷擴大，已從工業生產擴大到交通、農業生產、海洋工程、環境檢測等領域，為推動我國社會經濟的發展做出了巨大的貢獻。

2 傳感器技術在機電自動化控制中的應用

2.1 傳感器技術在數控加工中的應用

數控加工機床是典型的機電自動化控制設備，傳感器在數控加工過程中發揮了重要的作用。在數控加工中應用的傳感器種類較多，比如壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、速度傳感器等。壓力傳感器將壓力轉換為電信號，在數控機床中主要應用于對工件夾緊力的監測。如果夾緊力低于設定值時，會導致工件松動，此時傳感器會將收集到的數據信息傳遞到控制系統中，系統將發出報警，停止走刀，既能夠降低因為夾緊力低而產生的生產誤差，又能夠避免安全事故的發生[2]。在切削過程中，傳感器還能夠對切削力的變化、切削過程的顫震、刀具與工件的接觸狀態等進行監測，然后對收集到的數據信息進行分析，及時調整各項加工參數，優化切削加工工藝，在提高生產效率的同時，降低生產成本。除了對加工工藝進行監測外，還能夠對工件的加工工序進行監測，機電自動化控制系統能辨識出工件是否需要加工，工件所處的位置是否滿足工藝規定的設置要求等。傳感器技術在數控加工中的應用，既提高了生產效率和加工質量，又降低了生產成本和安全事故的發生，是促進我國機械加工制造業發展的重要驅動力[3]。

2.2 傳感器技術在交通領域的應用

傳感器技術在交通領域的應用范圍較廣，無論是在車輛工程中，還是道路交通管理中，都為機電自動化控制系統的運行提供了重要的技術支持。隨著我國科學技術的發展，智能駕駛車輛的研發力度不斷增強。智能駕駛車輛對環境的感知要求較高，需要運用到多種類型的傳感器。在車輛中需要配備側向激光雷達、角毫米波雷達、前向毫米波雷達、單目前置攝像頭等，用于對相鄰車道車輛檢測，感知交通信號燈，掃描車輛四角盲區，探測車輛前方行人和車輛等。將不同類型的傳感器安裝在相應的位置，能夠將采集到的各類環境信息傳遞給控制系統，為車輛的路徑規劃提供決策依據。在道路交通管理中的應用，可有效提升交通管理效率。在城市交通道路中的不同位置安裝傳感器，可實時掌控道路的車輛及人員狀態，通過對數據的分析，能夠發現各個時段的車流密度，然后通過優化手段對道路擁堵現象進行疏導[4]。

2.3 傳感器技術在農業生產中的應用

傳感器技術在農業生產中的應用，促進了精準農業和智慧農業的發展進程，為提高農業生產效率和農產品質量提供了重要的技術支持。在精準農業和智慧農業生產中，機電自動化控制系統是重要的組成部分，通過各種類型的傳感器獲取信息，自動化控制系統可發出相應的指令，為農業生產的各個環節提供精準服務。比如在大棚蔬菜種植中，需要根據蔬菜的種類來設置棚內環境，可通過傳感器來采集棚內的二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度、光照強度、土壤溫度、土壤濕度等信息，這些信息經過相應的轉換后會傳輸到機電自動化控制系統中，系統會將采集到的數據信息與設計值進行對比，對于超出設計值范圍的參數，可通過控制系統向機電自動化裝置發送執行指令，進而對大棚內的各種參數進行調節，為蔬菜生長創造適宜的環境，進而提升蔬菜的產量和質量[5]。機電自動化控制技術在精準農業和智慧農業中的應用，還體現在灌溉、施肥、病蟲害預防等方面，通過傳感器來采集農業生產中的各項數據信息，然后通過系統的分析，能夠及時了解農作物的生長狀態，在適宜的時間進行灌溉、施肥和病蟲害預防，同時還能夠精準地掌握灌溉和施肥的用量，實現科學種植，進而促進農業生產的精準化和智能化[6]。

3 結 語

機電自動化控制裝置在我國社會發展中的廣泛應用，不僅提升了工作效率，而且促進了行業的進一步發展。傳感器作為機電自動化控制裝置的感受器官，通過強大的感知功能，能夠快速而準確地獲取各類信息，然后通過對信息的識別、分析和處理，為機電自動化控制系統各種指令的制定和傳遞提供重要的參考依據。傳感器的敏感元件種類較多，能夠對各種物理量進行感知，這也為機電自動化控制系統的工作提供了更多的可能性。隨著傳感器技術水平的不斷提升，獲取信息的速度會更快，精準度會更高，在大數據技術的支持下，對信息的分析處理能力也會更加優質和高效，這都對機電自動化控制技術的發展有著重要的促進作用。