传感器技术在自动化控制中的应用

传感器技术在自动化控制中的应用

邹方海

通威微电子有限公司 四川 成都 610000

摘要：随着社会经济的快速发展和科学技术的不断创新，我国在工业发展方面取得了巨大突破。其中，传感器技术在自动化控制系统当中起着至关重要的作用，尤其是传感器检测仪的应用方面。该文章主要探讨传感器技术在自动化控制中的应用。

关键词：传感器；自动化控制；技术应用

引言：近年来，伴随我国社会经济的大力发展，工业化技术脱颖而出，成为我国进一步研究的重点。在科学技术不断创新的大背景之下，自动化技术变得越来越重要。而传感器作为自动化技术中的重要组成部分，其主要功能是准确测量数据，一旦传感器出现异常，就会导致数据信息测量出现偏差，进而无法在工程中进行准确测量。自动化技术属于综合性技术，其主要功能表现为制造设计过程的相互促进协调，从而大力推动技术的广泛发展。由此可以分析出，有关技术人员应大力重视传感器技术工作，一旦发现传感器出现问题，必须第一时间进行解决，由此推进信息技术的大力发展。

1.传感器技术概述

传感器被称为一种检测侦察设备，可以高效确定测量信息，符合社会各行各业对信息储存操控的需求。在工程上能够直接被测量，按照一定规律转换为同种或别种量值输出的器件^[1]。它能够通过客观规律对信息进行转化，以电信号形式加以输出。传感器技术的迅速发展离不开人们对科学技术的深入研究。通过对自动化系统的充分应用可以第一时间获取到正确的数据信息，进而使系统运行得到更加可靠的保障。此外，因其在自动化系统运行当中占有重要地位，所以传感器技术的未来发展趋势十分乐观，并且传感器技术正在向高新自动化技术迈进，对传感器未来发展具有更重大的意义^[2]。

2.传感器技术现状及其应用

目前传感器技术的运用并不完善，仍存在诸多问题，需要我们进一步解决。追根溯源是因为传感器技术水平较差。首先，在工业领域快速发展的现状下，工业自动化水平在不断提升，但是当下，传感器设备还处在发展阶段，其性能并没有达到大范围使用，从而严重制约了传感器技术的发展。其次，技术环保效果较差，这与现下环境保护理念存在明显的差异^[3]。造成这一情况的根源主要是传感器技术在实际的运用过程中，需要消耗大量的切削液来加以辅助，工业液体的整体花费较多，并且将其使用在传感器之中，往往会对环境造成一定的污染。另外,集成化的传感器技术虽不稳定但也有相对体积小的优势。稳定性也相应得到了较大的提升,促使传感器自动化生产控制系统获得更强有力的传感器技术的基础支撑。技术能力提升的同时还大幅减少企业了大量生产的传感器成本,实现了大批量传感器生产的企业目标。简言之,传感器产业化应用范围与产业化发展的应用前景也非常广阔。在我们当前整个机电自动化控制系统过程中,传感器确实能够发挥它的巨大作用。在我国机电自动化控制系统未来的智能化发展规划进程中,传感器作用更是不可忽视,它不仅要能够满足智能化系统长期运行与稳定发展要求，还需要具备或限制于其自身信息资源的自动获取利用能力,并且保证自动化系统信息传输不受系统和其他外界因素影响，应用传感器技术在自动化控制系统中，可以实现系统的自动调节，而且会直接影响系统的自动化质量。若是传感水平技术高，系统自动化水平也会提高，反之，系统的自动化水平就会降低^[4]。

3.传感器技术在自动化中的应用

传感器技术是一种新型高科技感应技术，它的广泛应用可以在一定程度上提高其自动化水平，进而使工业化质量得到显著提升。现阶段，传感技术集成化发展，广泛应用于社会生活的各个领域。在传感器大力发展的背景条件下，机电自动化越来越受到社会人群的重视，逐渐成为业界大力关注的焦点。

3.1机器人技术中的应用

近年来，机器人技术的大力应用受到了人们的广泛关注，并在应用过程当中取得了显著的效果，从而大力促进了机器人行业的迅速发展。这主要是因为传感器技术的应用极大程度上提高了机器人技术的智能综合水平。机器人技术在实施过程当中一般需要借助外部传感器和内部传感器两大技术。首先，外部传感器技术能够高效的对外界环境情况加以判断，并可以收集环境情况各种信息，之后将信息进行综合分析，从而精准的对环境情况加以掌握，为后续各项工作的开展提供依据^[5]。其次,内部智能传感器技术首先是实现对工业机器人和内部机器人系统部件的日常运行维护状态信号来进行智能化检测定位和采集,然后将监测数据信息及时传递输出给相应外部传感器。通过这种编程方式,将各种外部智能传感器系统采集到的所有信息数据与其内部自动控制系统操作进行综合比较,然后统一由操作中心工作人员根据控制系统自身功能情况，及时对外部控制单元操作方式进行动态调整,以达到保证智能机器人系统操作参数的实时正确性。

3.2机器加工中的应用

1. 传感器技术在精密机械及其加工技术内使用重点主要涵盖下列三个专业领域:第一,运用传感器于机械生产现场中。传感器技术作为一种先进技术被运用到了各种机械加工的生产现场,其所发挥的作用是无可替代的,该技术在流水线生产方面的应用，极大提高了产线的作业效率，所以我们务必要对这项技术加以关注^[6]。为了能够通过各种切削或加工控制指令来对一台机床进行切削控制,需要凭借多种传感器技术来探测机床运动的正确位置精度和刀具速度,同时也应足够了解机械振动、变形应力等因素直接造成的工件旋转和刀具位移变化，按照检测分析结果及时对工件刀具速度等各种加工操作条件进行调整,确保数控切削与加工作业的高度精准化。随着传感技术的不断发展完善，它的前途不可限量，不仅融入了各种科学研究领域，近几年也在持续增加扫描式侧头传感器的使用,该侧头不断实施仿形测量,能够在最短的时间内收集到更多信息,与真实状况更为接近,并且得出可靠的测量结果。此外,在刀具管理阶段,可以使用电磁结合识别系统和刀具,同时确定刀具的使用周期。

（2）从质量控制优化的应用角度来看,通过获得这种动态定量化的加工监控状态信息,可以得到更准确完整的资料，并能了解当前的监控状态情况和控制实际质量情况^[7]。在扫描分析技术内容的指导条件下,可以获得更准确全面的加工数据信息,指导其完成技术内容方面的设计优化。例如,在现代汽车工厂自动化工艺控制设计中,随着先进电子控制系统产品的成功应用,原本落后的监控系统逐步得到改善和升级，传感器的两个电子质量控制功能特性能更好的满足相关技术人员提出的实际工作需求。除此之外，将传感技术应用于机械加工中，能够精细化测量机械部件参数，实时监测部件的动态属性。

3.3环境检测

由于环境信息检测系统的开发内容范围广和开发难度系数较高,必须同时依靠国内外先进的技术条件,才能更充分地发挥现代传感器技术综合应用系统的集成优势。换句话说,在各类环境信息检测专用传感器装置的综合开发过程和工程应用系统中,研究者也必须尽可能地按照各检测技术对象范围和具体应用工艺环节技术的总体要求,将相关领域的高性能精密传感仪器快速有效的整合配置在一起,使环境传感器的检测成果最大化。在机电集成自动化测控系统工程的具体实际业务运行开发过程实践中,对运行环境的检测提出了更高的要求。操作者不仅可以有效地控制设备的使用效果,还可以发现和解决系统运行过程中的故障点。另外,在农田洪灾的预警信息中通过传感器技术应用也能切实保证洪灾预警信号准确度,确保险情预测准确无误,避免农民不必要的物质损失浪费;若要实现对当地土壤状态、空气状态情况的精准有效地监测, 可将传感器技术应用于精细化农田的管理方面，从而使得精细化田间作业管理相关工作真正获得有效科学管理依据,促进我国农业全面丰收，全面增产奔小康;应用烟雾传感器技术系统还能对室内挥发性有害气体中的氨含量、温度等异常、火光以及烟雾浓度高低等数据进行在线检测,并快速传递给各相关部门的检测预警结果,进而系统依托消防指挥网络系统可及时地向当地消防相关部门上报现场火灾险情,使其能够快速得到准确预警数据资料和监控信息,及时有效地阻止室内火灾险情进一步恶化,最大限度上减少人民生命财产的损失^[8]。

3.4交通检测

传感器在交通领域中也有着广泛的应用。汽车应用传感器技术行业发展迅速，而且使汽车的功能逐渐增加，向着智能化的方向发展，突破了传统的人力操作，为汽车行业的发展注入了新鲜的血液。汽车系统利用传感器使系统在运行上更加方便和快捷。汽车系统拥有更高速的信息传递，在汽车自动化系统中，传感器的应用内容主要包括压力传感器、气敏传感器、吸气传感器及曲轴位置传感器等，可以使汽车中的每一个部分有效的结合。保证汽车的安全有序出行，传感技术的介入给交通实时监测带来了便利和支撑，可以实时通报路况信息，并针对当下路况制定有效解决措施，处理违章、违法等行为。此外，汽车收费站所安装的重力传感器还可便于精准检测车辆是否超载状况。

3.5传感器发展趋势

近年来，在我国电子传感产业科技水平持续发展的大背景下,传感器技术体系也在进行不断的更新与补充完善^[9]。我国新材料传感器市场在未来传感技术的发展中具有两大趋势，主要反映了传感器以下几个重要技术方面:第一,传感器科技将能够被直接应用到其它一些新型材料中，新型的传感应用材料被我们有效地开发制造。材料行业实际生产实践中也可以充分利用到新型材料传感器技术，并且完全能够自行研发并设计制造出一系列的新型传感的技术材料,这些新型传感器的新材料技术产品长期持续地研发和使用，能够促进整个新型的传感材料技术领域的发展。第二,微功耗技术和无源化技术的发展。传感器的最终在一个具体的应用环境中使用 ，还是都会需要一个提供一定运行时间的移动电源去做一种支持,不过它的本身都是在处于一种虚拟信息传送向一个真实信息电量传递之间的，这样一种转化过程，在实现了转变这个过程中,离开任何一个移动电源它都将很可能永远无法去完成这些工作。由此在我看来,今后几年里的一个技术的发展的道路中,一定是继续向着离开一个电源工作传感器的主要技术方向如何来实现发展的,或者主要发展趋势是如何通过技术降低移动电量传感器应用的实际能量资源消耗, 最终也将实现节省整个社会对于更多电源传感器用户的实际应用能量资源。降低传感器用户的产品日常安装使用以及维护使用成本,促进着人类社会科技文明向前的进一步发展。第三,传感器领域未来的产品及其发展的模式都将会在逐步发展中趋向于智能化。目前在全球上很多领先技术也都在逐渐地向着一个高度的智能化技术方向发展，传感器技术方面也是确实如此。智能化的传感器检测的产品成功实现之后，无疑可以说进一步地使传感与检测技术拥有了更多智能化方面的新科技领域及功能,也可以说实现了与新一代计算机技术产品的相结合,输出更多的先进技术的数字信号产品或者是信息符号^[10]。

4.结束语：

综上分析，传感器技术可以将温度、速度等各种信息转换成电子信号，并对这些信号进行处理。它可以有效地为机电一体化系统提供高精度信息，具有传输速度快，精度高等特点。因此，它是直接影响机电一体化装备水平的一项重要技术，集有效、协调、统一的技术支持为一身。今天，人们的生活正朝着智能化的方向发展。所以，在今后的实际工作中，为不断提高我国自动化水平，更好地服务于产业发展和社会经济发展，应当继续深入研究和改进传感器技术和机电自动化技术，进一步促进机电一体化的发展，最大限度地实现其社会价值。

参考文献

[1] 刘敏娜. 传感器技术在自动化控制中的应用[J]. 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术:00253-00253.

[2] 王志萍, 刘志富, 王炜. 传感器技术在自动化控制系统中的应用[J]. 科技信息, 2009(17):1.

[3] 王前. 传感器技术在自动化控制系统中的应用分析[J]. 中国科技纵横, 2016(18):1.

[4] 方波. 传感器技术在自动化控制系统中的应用[J]. 山东工业技术, 2015(21):1.

[5] 马风午. 浅谈传感器技术在自动化控制系统中的应用[J]. 数字通信世界, 2019(3):2.

[6] 朱寅翼. 传感器技术在自动化控制系统中的应用研究[J]. 新丝路：下旬, 2021(5):1.

[7] 翟文彬. 传感器技术在自动化控制系统中的应用[J]. 2019.

[8] 李相军. 传感器技术在机电自动化控制中的科学应用研究[J]. 决策探索, 2017(10Z):2.

[9] 章跃洪. 传感器技术在机电自动化控制中的应用[J]. 科学技术创新, 2018.

[10] 王彩霞. 传感器技术在机电自动化控制中的应用探讨[J]. 信息通信, 2018(12):2.