傳感器技術機電自動化控制分析

[摘要]隨著社會經濟的發(fā)展，傳感器技術在各行各業(yè)應用普遍，不僅方便生產生活，還能促進經濟發(fā)展。介紹了傳感器技術的發(fā)展歷程，闡述了基于傳感器技術的機電自動化控制在農業(yè)生產、工業(yè)制造、環(huán)境監(jiān)測、數(shù)字醫(yī)療領域的應用，指出了未來發(fā)展前景，以供參考。

[關鍵詞]傳感器；機電；自動化控制；應用；發(fā)展前景

傳感器技術是以計算機為核心，利用網絡對信息進行采集、傳輸、處理[1]。目前，傳感器已經成為人們學習、工作、生活的組成部分，在實際應用中功能不斷創(chuàng)新，向著集成化、自動化、智能化的方向發(fā)展。以下結合個人工作實踐，探討了基于傳感器技術的機電自動化控制的應用。

1傳感器技術的發(fā)展歷程

傳感器技術的發(fā)展共經歷3代：第1代是結構型傳感器，使用結構參量的變化感受信號、轉化信號，典型代表是電阻應變式傳感器。第2代是固體傳感器，由半導體、電介質、磁性材料等組成，基于光敏效應、熱電效應、霍爾效應，可制成光敏傳感器、熱電偶傳感器、霍爾傳感器。隨著微電子技術、集成技術的發(fā)展，后期出現(xiàn)了集成傳感器，典型代表是電荷耦合器件CCD，具有性能好、成本低、接口靈活的特點。第3代是智能傳感器，對于外界信息可以檢測、診斷、數(shù)據處理，是微型計算機、檢測技術的結合體。以微處理器為例，是將微計算機、存貯器、接口集成在芯片上，為傳感器加入一定人工智能。后期，隨著智能測量技術的應用，傳感器的智能化程度提高，具有記憶、自診斷、多參數(shù)測量、聯(lián)網通信等功能。

2基于傳感器技術的機電自動化控制的應用

2.1農業(yè)生產

我國是農業(yè)大國，農業(yè)發(fā)展關系到國民經濟的運行，隨著農業(yè)生產規(guī)模的擴大，機電自動化控制的應用更加普遍。第一，在農作物種植時，通過機電自動化控制，可以了解光照強度、土壤濕度、周圍環(huán)境、化肥含量等要素，為種植作業(yè)提供數(shù)據支持，減少不利因素的影響[2]。如此，可以減少人力、物力的投入，既能提高生產效率，又能提高農作物質量。第二，在農作物生長期間，利用機電自動化控制技術，可以監(jiān)測作物的生長情況，看是否存在病蟲害，為作物生長提供良好的環(huán)境。如此，實現(xiàn)了農業(yè)經濟管理的信息化，促使農業(yè)生產從粗放型向集約化轉變。

2.2工業(yè)制造

機電自動化控制在工業(yè)制作領域的應用廣泛，典型代表是機床加工、汽車生產。在機床加工中，機電自動化控制技術可以準確檢測機床的運行情況，明確方位、振動等參數(shù)，避免工件發(fā)生位移；將電磁技術、傳感器技術相結合，可以檢測、識別刀具，了解刀具的使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免發(fā)生故障；將機電自動化控制應用在成果檢測上，不僅能提高檢測精度，還能節(jié)約勞動力，提高產品的質量。在汽車生產中，各種新技術的出現(xiàn)和應用，為汽車制造行業(yè)提供了新的機遇。汽車機電一體化應用自動化控制技術，是在系統(tǒng)中加入傳感器，提高汽車的整體性能，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標；機電自動化控制技術的應用，還能提高行車安全性和舒適性，滿足人們的出行需求。

2.3環(huán)境監(jiān)測

為了推動經濟、環(huán)境協(xié)調發(fā)展，近年來環(huán)境監(jiān)測和保護工作的力度加大，機電自動化控制技術的應用，不僅操作方便，而且價格低廉。具體操作上，是收集環(huán)境中的溫度、濕度、風速等指標，檢測空氣、水體的含量，對質量進行評級。以氣體檢測儀為例，采用高清、智能、GPRS、4G網絡技術，和物聯(lián)網、局域網、通訊網無縫連接，具有氣體檢測、監(jiān)控、報警、控制、廣播等功能[3]。自動檢測完成后，通過平臺以短信方式告知用戶，保證信息100%收到，實現(xiàn)了辦公無紙化、業(yè)務移動化，管理智能化，為環(huán)境監(jiān)測、污染治理提供科學依據。

2.4數(shù)字醫(yī)療

數(shù)字醫(yī)療是醫(yī)療行業(yè)的創(chuàng)新點，以數(shù)字藥片為例，在藥物內部置入了可消化的微芯片，大小在1mm以內。該芯片是由迷你硅片組成，本質上是微型傳感器，患者服用后和胃液、消化液發(fā)生反應，會產生微小電壓，將電壓信號傳輸至皮膚表面。然后配合信號接收設備，可將電壓信號轉化為數(shù)據，包括心率、體溫、是否用藥等，進一步傳輸至醫(yī)生的手機上，方便醫(yī)生開展管理工作。

3機電自動化控制技術的發(fā)展前景

從傳感器技術的發(fā)展歷程來看，伴隨著科學技術的進步，傳感器技術不斷升級，繼而帶動機電自動化控制技術的發(fā)展。第一，以光電通信原理、生物學原理為基礎的新型傳感器，成為未來機電自動化控制技術的重要發(fā)展方向。第二，傳感器兼具動態(tài)特性和靜態(tài)特性，為了避免外界因素的影響，必須提高傳感器的穩(wěn)定性，從結構優(yōu)化入手，不斷改進性能參數(shù)指標，增強靈敏度、抗干擾性，向低成本、小尺寸、重量輕、高強度的方向發(fā)展。第三，機電自動化控制技術的發(fā)展，要求開發(fā)新材料、新工藝，實現(xiàn)多功能、高精度、智能化；和其他學科相結合，實現(xiàn)無線網絡化[4]。

4結語

綜上所述，傳感器是科學技術發(fā)展的產物，隨著經濟社會發(fā)展，傳感器技術在生產生活中應用廣泛。文中從農業(yè)生產、工業(yè)制造、環(huán)境監(jiān)測、數(shù)字醫(yī)療四個方面，介紹了基于傳感器技術的機電自動化控制的應用，并指出未來發(fā)展前景，以期推動機電自動化控制技術健康發(fā)展。

【參考文獻】

[1]吳超.傳感器技術在機電自動化控制中的應用研究[J].活力,2018(20):207.

[2]吳凱峰.以傳感器技術為基礎的機電自動化控制探究[J].內燃機與配件,2018(3):226-227.

[3]牛曉玲.機電控制系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)一體化設計及應用[J].自動化技術與應用,2018,37(10):125-128.

[4]童立超.機電自動化控制中PLC技術應用[J].環(huán)球市場,2018(32):361.

作者：劉偉 李海波 單位：山東翔通工程技術服務有限公司