費(fèi)樹(shù)明
(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130000)
傳感器是一種檢測(cè)裝置,不斷能夠及時(shí)感受到需要測(cè)量的信息,還能夠按照相關(guān)規(guī)律將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使其變化成為另外一種形式或者電信號(hào)的形式來(lái)進(jìn)行傳輸,最終達(dá)到相關(guān)行業(yè)對(duì)信息的控制、記錄、保存、處理和傳輸?shù)饶康?。隨著信息技術(shù)的不斷更新,傳感器技術(shù)在自動(dòng)化控制中得到了廣泛應(yīng)用,不但那能夠檢測(cè)機(jī)電自動(dòng)化運(yùn)行的條件以及對(duì)目標(biāo)進(jìn)行良好的操作,同時(shí)也能夠保證為工程提供準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù),使整個(gè)工程能夠穩(wěn)定運(yùn)行。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),在機(jī)電自動(dòng)化控制之中也屬于一種核心技術(shù),所以傳感器技術(shù)有著良好的發(fā)展前景,在其發(fā)展過(guò)程當(dāng)中,傳感器技術(shù)也逐漸融入了其他領(lǐng)域中的學(xué)科之中,例如傳感器技術(shù)同計(jì)算機(jī)或信息技術(shù)進(jìn)行融合。若想使整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)中得到良好的應(yīng)用,首先應(yīng)該對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,并為其制定未來(lái)智能化的發(fā)展目標(biāo),這就要求企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)重視傳感器技術(shù)的使用。目前我國(guó)在傳感器技術(shù)方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果,很多傳統(tǒng)性的功能已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展,通過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)的仔細(xì)處理,使得信息的傳播方式變得更加多樣,同時(shí)也朝著集成化和智能化的方向發(fā)展,并且將這些先進(jìn)技術(shù)都融入了機(jī)械自動(dòng)化之中,從而在一定程度上降低了生產(chǎn)成本,其穩(wěn)定性也要優(yōu)于傳統(tǒng)的傳感器技術(shù),最終促進(jìn)了整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
(1)傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。對(duì)于測(cè)量和轉(zhuǎn)化信息來(lái)說(shuō),傳感器作為一種現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備,能夠高質(zhì)量、高效率的完成相關(guān)工作,從而滿(mǎn)足各個(gè)行業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中的信息獲取、保存、處理、傳播等工作需求。在機(jī)電自動(dòng)化控制之中,更少不了傳感器技術(shù)的身影,它是機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制工作中的核心,隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)和高新行業(yè)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的行業(yè)已經(jīng)和自動(dòng)化技術(shù)逐漸融合,所以傳感器技術(shù)也將會(huì)在未來(lái)中不斷發(fā)展和創(chuàng)新,使其傳統(tǒng)性的功能被打破,讓信息輸出工作不再單一和復(fù)雜,變得比原來(lái)更加智能。所以,傳感器技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向前發(fā)展,在許多高科技領(lǐng)域中都在使用傳感器技術(shù),傳感器技術(shù)的水平高低將直接對(duì)各種智能系統(tǒng)的運(yùn)行效果產(chǎn)生影響,傳感器技術(shù)水平越高,機(jī)電自動(dòng)化控制水平和復(fù)雜程度也就越來(lái)越高,能夠解決的問(wèn)題數(shù)量和質(zhì)量也就越來(lái)越高。
(2)傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。在當(dāng)前智能化程度較高的世界中,傳感器發(fā)揮著十分重要的作用。它是大多數(shù)智能零件和系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分,同時(shí)這種技術(shù)也逐漸在多種行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到大量使用。同時(shí),傳感器還具備著檢測(cè)功能,這也是不能忽視的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),傳感器的檢測(cè)功能被比作人類(lèi)的感官,所以傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的檢測(cè)環(huán)節(jié)以及完成機(jī)電一體化方面的工作做出了極大貢獻(xiàn)。傳感器技術(shù)也應(yīng)用于系統(tǒng)自我調(diào)控,這對(duì)整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平都產(chǎn)生了一定的影響。我國(guó)社會(huì)水平正在不斷發(fā)展之中,集成型傳感器已經(jīng)在各行各業(yè)中得到了更加廣泛的使用,同時(shí)也受到了研發(fā)人員的青睞。新型集成化傳感器不但在重量和體積方面大大減少,同時(shí)其技術(shù)方面的穩(wěn)定性也得到了加強(qiáng),并且對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到了良好的保障作用。各種智能系統(tǒng)的運(yùn)行速度和應(yīng)用都關(guān)乎著傳感器技術(shù)的優(yōu)劣,而且傳感器在制作成本方面的價(jià)格較低,同時(shí)其應(yīng)用價(jià)值卻很高,所以在未來(lái)的自動(dòng)化控制行業(yè)中,傳感器的發(fā)展前景一片大好,在目前的發(fā)展趨勢(shì)下,傳感器技術(shù)一定能夠得到更加廣泛的使用。
(1)傳感器在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。采用傳感器技術(shù)來(lái)對(duì)機(jī)床和機(jī)器等生產(chǎn)過(guò)程中較為重要的部件的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量,這樣就能夠?qū)φ麄€(gè)流水線(xiàn)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。在一些精密性較高的加工工業(yè),在生產(chǎn)一些難以測(cè)量的精細(xì)零件時(shí),就需要利用傳感器才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行精確測(cè)量,而在一些加工形狀尖細(xì)的零件時(shí),需要對(duì)一些重要材料進(jìn)行切割和打磨工作,這就需要在砂輪和刀具等工具表面加裝傳感器,從而準(zhǔn)確了解加工工具同產(chǎn)品之間的距離以及工作程度的具體情況,防止加工過(guò)度而使產(chǎn)品出現(xiàn)變形和損壞或者卷刀以及工具被燒傷后失去了切割以及磨削等功能,這樣就能夠保證加工產(chǎn)品的表面依舊保持其完整性,同時(shí)也能夠使工程的緊密度得到增強(qiáng)。除此之外,也要用光傳感器來(lái)對(duì)機(jī)床車(chē)道的位置進(jìn)行檢測(cè),在監(jiān)控過(guò)程中使用的潤(rùn)滑油和液壓系統(tǒng)中的油液面也屬于傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,也可以通過(guò)傳感器來(lái)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。
(2)傳感器在溫度測(cè)量中的應(yīng)用。溫度測(cè)量的方法主要為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量?jī)煞N,當(dāng)使用傳感器與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱傳遞,當(dāng)傳感器的感溫元件同被測(cè)物體的溫度一致后,傳感器顯示出來(lái)的溫度就是被測(cè)物體的溫度,這種方式就是接觸式測(cè)量,這種方法操作簡(jiǎn)便、精確度高、成本較低,但是也存在著一定的缺陷,當(dāng)傳感器的感溫元件同被測(cè)物體的溫度一致的過(guò)程中,需要等待一定時(shí)間,并且傳感器的感溫元件也會(huì)吸收掉一部分被測(cè)物體的熱量,如果被測(cè)物體的溫度過(guò)高或者具有腐蝕性和化學(xué)性時(shí),就會(huì)導(dǎo)致感溫元件被破壞。所以其在使用時(shí)有著很強(qiáng)的限制;還有一種方式是測(cè)量物體的熱輻射性,物體發(fā)生的電磁波大小與其本身溫度有著一定冠梁,所以通過(guò)使用特定的檢測(cè)設(shè)備來(lái)接受和分析電磁波信號(hào),然后在將這種信號(hào)轉(zhuǎn)化成為溫度,這就是物體的非接觸式測(cè)量。這種方法能夠有效防止接觸式測(cè)量的滯溫問(wèn)題,同時(shí)測(cè)量范圍也更廣,使用限制也更少,但是這種方法在進(jìn)行測(cè)量時(shí)十分復(fù)雜,也容易導(dǎo)致被測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。
(3)傳感器在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。機(jī)電自動(dòng)化控制中的傳感器技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),例如在農(nóng)田土豆收割流水線(xiàn)中,在對(duì)土豆進(jìn)行種植時(shí),可以在農(nóng)田中布置傳感器來(lái)實(shí)施監(jiān)控農(nóng)田空氣溫度、光照、濕度以及化肥含量等,這樣使農(nóng)民的工作量大大減少,同時(shí)這種現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式也使農(nóng)作物的產(chǎn)量得到了一定提升,同時(shí)還有土豆收割機(jī)對(duì)泥塊和土豆的自動(dòng)區(qū)別、區(qū)分土豆大小、自動(dòng)清理土豆表面的泥土等工作都是通過(guò)傳感器來(lái)完成的。
(4)傳感器在交通方面的應(yīng)用。在交通方面,傳感器技術(shù)等新興技術(shù)已經(jīng)逐漸受到重視,在汽車(chē)中使用傳感器技術(shù)也越來(lái)也廣泛,同時(shí)使汽車(chē)行業(yè)步入科技領(lǐng)域。機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)人力機(jī)械生產(chǎn),能夠?qū)⑵?chē)的運(yùn)作、能量轉(zhuǎn)化、傳遞信息等環(huán)節(jié)一體化,使生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)部分都能夠緊密聯(lián)系。在汽車(chē)行業(yè)中,壓力傳感器、冷卻水溫傳感器以及曲軸位置傳感器在機(jī)電自動(dòng)化控制中得到了廣泛應(yīng)用,除此之外,傳感器技術(shù)還應(yīng)用于馬路上。
傳感器技術(shù)已經(jīng)使人們的生活、工作、學(xué)習(xí)方面越發(fā)智能化,同時(shí)也是機(jī)電自動(dòng)化控制中的一項(xiàng)重要組成部分,在城市中的各大商場(chǎng)、工廠(chǎng)和千家萬(wàn)戶(hù)中都存在著機(jī)電自動(dòng)化控制器件,傳感器技術(shù)在未來(lái)將會(huì)是人們生活中必不可少的一部分。
[1]吳凱峰.以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電自動(dòng)化控制探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018,07(03):226-227.
[2]章躍洪.傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018,22(03):153-154.