劉佳 蔡宏飛
摘要:在最近幾年中,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)機(jī)電自動(dòng)化提出了越來(lái)越高的要求。因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)具有比較強(qiáng)的可操作性,具有較高的技術(shù)含量,所以傳感器技術(shù)被廣泛運(yùn)用于機(jī)電自動(dòng)化中,通過(guò)運(yùn)用傳感器技術(shù),能夠以較快速度獲得有關(guān)信息,能夠?qū)C(jī)電運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出的信號(hào)信息進(jìn)行深入分析,進(jìn)而促使機(jī)電自動(dòng)化變得更為靈活。
關(guān)鍵詞:機(jī)電自動(dòng)化;傳感器技術(shù);創(chuàng)新;發(fā)展
隨著社會(huì)科技的快速進(jìn)步與發(fā)展,在極大程度上推進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展與變革,尤其是在我國(guó)生產(chǎn)行業(yè)方面的轉(zhuǎn)變,在推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也使人們的生活品質(zhì)獲得了提升。傳感器技術(shù)在當(dāng)前時(shí)代已經(jīng)逐漸成為控制裝置當(dāng)中的核心系統(tǒng),在我國(guó)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛。由此可見(jiàn),傳感器技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中具有廣泛的使用市場(chǎng)。
1傳感器技術(shù)的發(fā)展歷程
傳感器的發(fā)展歷程主要有三種:傳感器在第一代屬于結(jié)構(gòu)型,主要是應(yīng)用結(jié)構(gòu)參量來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,在結(jié)構(gòu)型傳感器中具有代表性的是電阻應(yīng)變式傳感器。第二代傳感器則是固體傳感器,這種傳感器的組成材料與第一代有所差距,能夠應(yīng)用半導(dǎo)體電介質(zhì)磁性材料,進(jìn)而對(duì)信號(hào)有著更好的處理效率,第二代傳感器還包括集成傳感器,具有一定代表性的是電荷耦合器件CCD,其優(yōu)點(diǎn)是功效高、性價(jià)比高、靈活性高?,F(xiàn)在,也就是第三代傳感器,屬于智能類(lèi)型,能夠?qū)ν饨缢鶄鬟_(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的分析,是借助當(dāng)前高科技,進(jìn)而結(jié)合成的一種傳感器。微處理器是智能傳感器中的一種,為處理器的構(gòu)成是存貯器、接口、微計(jì)算機(jī)共同加入到芯片中。最后,通過(guò)人工智能將其制作出來(lái)。目前,我國(guó)傳感器的智能化正在一步步加高,已經(jīng)擁有記憶、多參數(shù)測(cè)量等性能。
2傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)控化中的應(yīng)用分析
2.1在機(jī)電自動(dòng)化中機(jī)器人對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)電自動(dòng)化生產(chǎn)中機(jī)器人是一種非常典型的裝置,在傳感器裝置中對(duì)其應(yīng)用也是極為廣泛的。其中針對(duì)傳感器技術(shù)方面的利用,主要是針對(duì)傳感器中的仿生技術(shù)的充分應(yīng)用,這樣才能夠讓機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的各個(gè)設(shè)備對(duì)外界環(huán)境實(shí)施有效性的感知,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效性輸出,在極大程度上發(fā)揮出傳感器技術(shù)應(yīng)用的有效性作用。機(jī)器人在機(jī)電生產(chǎn)中應(yīng)用主要包括兩種類(lèi)型,分別為內(nèi)部傳感器與外部傳感器,其中對(duì)內(nèi)部傳感器技術(shù)實(shí)施實(shí)現(xiàn)的時(shí)候,主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)實(shí)施相應(yīng)的檢測(cè),并針對(duì)檢測(cè)結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其自身的作用充分發(fā)揮,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自身的全面監(jiān)控,同時(shí)還能夠嚴(yán)格按照相關(guān)要求實(shí)施相應(yīng)的工作。而外部傳感器在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候,主要是針對(duì)機(jī)械設(shè)備的外界環(huán)境而實(shí)施的,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)外界環(huán)境的有效性監(jiān)測(cè),進(jìn)而能夠及時(shí)的將有價(jià)值性的數(shù)據(jù)信息提供給控制生產(chǎn)的機(jī)器人系統(tǒng),并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的操作與有效控制。通過(guò)兩種類(lèi)型的傳感器相互之間進(jìn)行有效的聯(lián)合,在獲取有價(jià)值信息的基礎(chǔ)上讓機(jī)器人得到感知,從而做出有效行動(dòng)發(fā)揮作用。
2.2在機(jī)電自動(dòng)化使用環(huán)境中對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用
在外部環(huán)境中對(duì)于傳感器技術(shù)的應(yīng)用是非常重要與普遍的,在其中發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的有效應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部微觀環(huán)境進(jìn)行全面的了解,將有效性的信息提供給環(huán)境監(jiān)測(cè)人員。這項(xiàng)功能在生產(chǎn)中獲得有效性應(yīng)用,不管是在便利性還是在簡(jiǎn)便性方面,都體現(xiàn)出來(lái)非常顯著的優(yōu)勢(shì)。另外,我國(guó)地域遼闊,地理地形都較為復(fù)雜,尤其是山區(qū)地理狀況是非常多的,有些山區(qū)會(huì)修建一些堤壩,而堤壩的位置發(fā)生洪水的幾率是非常高的,所以這些區(qū)域基本上都會(huì)布置檢測(cè)水壓的傳感器技術(shù)設(shè)備,用來(lái)實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)測(cè)功能。傳感器還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煙味的感知,當(dāng)感知到煙霧的時(shí)候能夠及時(shí)發(fā)布相應(yīng)的預(yù)警信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的預(yù)測(cè)的功能。此外,傳感器還能夠針對(duì)建筑物當(dāng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)存在的異?,F(xiàn)象實(shí)施檢測(cè),比如在聲音、圖像及溫度等環(huán)節(jié)出現(xiàn)異?,F(xiàn)象的時(shí)候,都能夠有效的實(shí)施相應(yīng)的監(jiān)測(cè)工作,一旦發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況出現(xiàn)的時(shí)候,就會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息以保證相關(guān)人員能夠及時(shí)采取有效的措施來(lái)保證建筑物的安全性能。
2.3在機(jī)電自動(dòng)化的機(jī)械加工中對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,傳感器的生產(chǎn)方式有了較為大的變化,從小作坊式的生產(chǎn)變成了機(jī)電自動(dòng)控制的流水線生產(chǎn)。這對(duì)于傳感器而言是一種量的提高,在工廠生產(chǎn)過(guò)程中,也是通過(guò)應(yīng)用來(lái)對(duì)機(jī)電自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,進(jìn)而高效保障流水線正常工作。對(duì)于流水線生產(chǎn)傳感器的工廠而言,傳感器的靈敏度與精確度是至關(guān)重要的,所以在進(jìn)行工作過(guò)程中,要對(duì)傳感器進(jìn)行保護(hù)和維修,進(jìn)而不斷加強(qiáng)傳感器的工作效率?,F(xiàn)階段,銑刀車(chē)床就是傳感器應(yīng)用到工廠中的典范。
2.4在機(jī)電自動(dòng)化的汽車(chē)自動(dòng)控制當(dāng)中對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用
隨著傳感器技術(shù)在國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域中的推廣與普及,實(shí)現(xiàn)了與各種新興技術(shù)的有效結(jié)合及使用,特別是在汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域,對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用更加充分。汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)對(duì)于機(jī)電一體化的要求標(biāo)準(zhǔn)是較高的,在對(duì)其實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中主要是充分的對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)手段的應(yīng)用,從而將原來(lái)傳統(tǒng)機(jī)械控制技術(shù)手段進(jìn)行了全面的代替,這種方式在汽車(chē)的各個(gè)關(guān)節(jié)當(dāng)中都有體現(xiàn),比如在改善汽車(chē)發(fā)電機(jī)、汽車(chē)工作的性能、人性化服務(wù)特征的加強(qiáng)等方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,同時(shí)還能夠有效的減少汽車(chē)的耗油量、碳的低排放等,在提升汽車(chē)駕駛的安全性、可靠性等特性要求的同時(shí),也大大提升了駕駛員駕車(chē)時(shí)的舒適感,在當(dāng)前階段該技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方面全部充斥。
2.5火災(zāi)報(bào)警對(duì)傳感器技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用
預(yù)防火災(zāi)是企業(yè)進(jìn)行通信與安全監(jiān)控工作的一大重要目的,在企業(yè)通信與安全監(jiān)控工作中,火災(zāi)報(bào)警發(fā)揮著極為重要的作用。在各大行業(yè)的有關(guān)工作中,一旦出現(xiàn)火災(zāi),便會(huì)出現(xiàn)各種不同的不良現(xiàn)象,如出現(xiàn)大量的火光、煙霧等,則此時(shí)傳感器便會(huì)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行及時(shí)傳遞。此外,在傳感器技術(shù)系統(tǒng)中,有關(guān)工作人員會(huì)對(duì)煙霧濃度、有害氣體含量等進(jìn)行設(shè)定,一旦以上因素發(fā)生異常現(xiàn)象,火災(zāi)預(yù)警裝置便會(huì)對(duì)有關(guān)的控制管理系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)啟動(dòng),向控制中心及時(shí)傳遞火災(zāi)情況,便于火災(zāi)的有效控制。
3傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化中的發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)機(jī)電自動(dòng)化的不斷發(fā)展,在機(jī)電自動(dòng)化中,傳感器技術(shù)發(fā)生著非常大的作用,機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展情況深受傳感器技術(shù)水平的影響。在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信號(hào)輸出方面,集成化是一大重要發(fā)展趨勢(shì),因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)具有多種特點(diǎn),如可靠性、有效性等,促使人們對(duì)傳感器技術(shù)提出了更高的要求,如智能化要求、數(shù)字化要求等。此外,根據(jù)機(jī)電自動(dòng)化在生產(chǎn)活動(dòng)中的狀態(tài),對(duì)傳感器進(jìn)行有效調(diào)節(jié),有助于機(jī)電自動(dòng)化工能耗的降低,有助于系統(tǒng)電量的有效轉(zhuǎn)換。綜上所述,能耗降低、電量供給的持續(xù)性是傳感器技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。另外,在對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中,一定要對(duì)傳感器技術(shù)的運(yùn)用環(huán)境進(jìn)行完善。
4結(jié)語(yǔ)
針對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)控制,傳感器技術(shù)是一種重要的技術(shù),有助于機(jī)電自動(dòng)化工作的順利進(jìn)行。所以,我們一定要對(duì)機(jī)電自動(dòng)化中傳感器技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展給予高度重視,對(duì)傳感器技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展,促使傳感器技術(shù)變得更為科學(xué)、可靠、有效,確保我國(guó)機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
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(作者單位:北方重工集團(tuán)有限公司)