傳感器技術(shù)機電自動化控制分析

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

[關(guān)鍵詞]傳感器；機電；自動化控制；應用；發(fā)展前景

傳感器技術(shù)是以計算機為核心，利用網(wǎng)絡對信息進行采集、傳輸、處理[1]。目前，傳感器已經(jīng)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(jié)合個人工作實踐，探討了基于傳感器技術(shù)的機電自動化控制的應用。

1傳感器技術(shù)的發(fā)展歷程

傳感器技術(shù)的發(fā)展共經(jīng)歷3代：第1代是結(jié)構(gòu)型傳感器，使用結(jié)構(gòu)參量的變化感受信號、轉(zhuǎn)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(zhì)、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(shù)、集成技術(shù)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(jù)處理，是微型計算機、檢測技術(shù)的結(jié)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(shù)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(wǎng)通信等功能。

2基于傳感器技術(shù)的機電自動化控制的應用

2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟的運行，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，機電自動化控制的應用更加普遍。第一，在農(nóng)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(jù)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(chǎn)效率，又能提高農(nóng)作物質(zhì)量。第二，在農(nóng)作物生長期間，利用機電自動化控制技術(shù)，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(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理的信息化，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從粗放型向集約化轉(zhuǎn)變。

2.2工業(yè)制造

機電自動化控制在工業(yè)制作領(lǐng)域的應用廣泛，典型代表是機床加工、汽車生產(chǎn)。在機床加工中，機電自動化控制技術(shù)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(shù)、傳感器技術(shù)相結(jié)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(chǎn)品的質(zhì)量。在汽車生產(chǎn)中，各種新技術(shù)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(shù)，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(shù)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(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)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(shù)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(zhì)量進行評級。以氣體檢測儀為例，采用高清、智能、GPRS、4G網(wǎng)絡技術(shù)，和物聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、通訊網(wǎng)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(jù)。

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(nèi)部置入了可消化的微芯片，大小在1mm以內(nèi)。該芯片是由迷你硅片組成，本質(zhì)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(chǎn)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(shè)備，可將電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，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(shù)的發(fā)展前景

從傳感器技術(shù)的發(fā)展歷程來看，伴隨著科學技術(shù)的進步，傳感器技術(shù)不斷升級，繼而帶動機電自動化控制技術(shù)的發(fā)展。第一，以光電通信原理、生物學原理為基礎(chǔ)的新型傳感器，成為未來機電自動化控制技術(shù)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)合，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡化[4]。

4結(jié)語

綜上所述，傳感器是科學技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，傳感器技術(shù)在生產(chǎn)生活中應用廣泛。文中從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、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(shù)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(shù)健康發(fā)展。

【參考文獻】

[1]吳超.傳感器技術(shù)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(shù)為基礎(chǔ)的機電自動化控制探究[J].內(nèi)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(shè)計及應用[J].自動化技術(shù)與應用,2018,37(10):125-128.

[4]童立超.機電自動化控制中PLC技術(shù)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(shù)服務有限公司