劉 毅

（南京技師學(xué)院，江蘇 南京 210023）

傳感技術(shù)是衡量一個(gè)國家信息化程度的重要標(biāo)志，隨著我國傳感技術(shù)水平的不斷提升，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，為促進(jìn)我國社會(huì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了我國機(jī)械制造水平的進(jìn)一步發(fā)展，將計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)融合應(yīng)用，不僅擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍，而且提升了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平。傳感器作為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的感受器官，收集位移、形變、速度、濕度、溫度等物理量信息，然后將收集的數(shù)據(jù)信息傳至控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)分析后給出對(duì)應(yīng)的指令，為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供依據(jù)。傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、智能化水平高等特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)、海洋探測(cè)、環(huán)保保護(hù)、交通運(yùn)輸、資源調(diào)查等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳感器技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，尤其是在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，促進(jìn)了機(jī)電自動(dòng)化控制的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展[1]。

1 傳感器技術(shù)與機(jī)電自動(dòng)化控制的關(guān)系

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。隨著機(jī)電一體化技術(shù)逐漸向智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。在機(jī)電一體化技術(shù)中，機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過指令要求，能夠自動(dòng)化運(yùn)行。應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在提升工作效率的同時(shí)，還降低了生產(chǎn)成本。機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行，需要多種技術(shù)的綜合運(yùn)用，其中傳感器技術(shù)是重要的組成部分，其為控制系統(tǒng)作出決策提供重要依據(jù)。傳感器技術(shù)水平的高低，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制程度。隨著傳感器技術(shù)水平的提升，其所能夠探測(cè)感知的范圍不斷擴(kuò)大，信息采集速度更快，精準(zhǔn)度更高，種類更加完善，因此為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支持。機(jī)電自動(dòng)化控制應(yīng)用的領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，已從工業(yè)生產(chǎn)擴(kuò)大到交通、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、海洋工程、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域，為推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 傳感器技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 傳感器技術(shù)在數(shù)控加工中的應(yīng)用

數(shù)控加工機(jī)床是典型的機(jī)電自動(dòng)化控制設(shè)備，傳感器在數(shù)控加工過程中發(fā)揮了重要的作用。在數(shù)控加工中應(yīng)用的傳感器種類較多，比如壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、速度傳感器等。壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在數(shù)控機(jī)床中主要應(yīng)用于對(duì)工件夾緊力的監(jiān)測(cè)。如果夾緊力低于設(shè)定值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致工件松動(dòng)，此時(shí)傳感器會(huì)將收集到的數(shù)據(jù)信息傳遞到控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警，停止走刀，既能夠降低因?yàn)閵A緊力低而產(chǎn)生的生產(chǎn)誤差，又能夠避免安全事故的發(fā)生[2]。在切削過程中，傳感器還能夠?qū)η邢髁Φ淖兓?、切削過程的顫震、刀具與工件的接觸狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)加工參數(shù)，優(yōu)化切削加工工藝，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本。除了對(duì)加工工藝進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，還能夠?qū)ぜ募庸すば蜻M(jìn)行監(jiān)測(cè)，機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)能辨識(shí)出工件是否需要加工，工件所處的位置是否滿足工藝規(guī)定的設(shè)置要求等。傳感器技術(shù)在數(shù)控加工中的應(yīng)用，既提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，又降低了生產(chǎn)成本和安全事故的發(fā)生，是促進(jìn)我國機(jī)械加工制造業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力[3]。

2.2 傳感器技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣，無論是在車輛工程中，還是道路交通管理中，都為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供了重要的技術(shù)支持。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能駕駛車輛的研發(fā)力度不斷增強(qiáng)。智能駕駛車輛對(duì)環(huán)境的感知要求較高，需要運(yùn)用到多種類型的傳感器。在車輛中需要配備側(cè)向激光雷達(dá)、角毫米波雷達(dá)、前向毫米波雷達(dá)、單目前置攝像頭等，用于對(duì)相鄰車道車輛檢測(cè)，感知交通信號(hào)燈，掃描車輛四角盲區(qū)，探測(cè)車輛前方行人和車輛等。將不同類型的傳感器安裝在相應(yīng)的位置，能夠?qū)⒉杉降母黝惌h(huán)境信息傳遞給控制系統(tǒng)，為車輛的路徑規(guī)劃提供決策依據(jù)。在道路交通管理中的應(yīng)用，可有效提升交通管理效率。在城市交通道路中的不同位置安裝傳感器，可實(shí)時(shí)掌控道路的車輛及人員狀態(tài)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，能夠發(fā)現(xiàn)各個(gè)時(shí)段的車流密度，然后通過優(yōu)化手段對(duì)道路擁堵現(xiàn)象進(jìn)行疏導(dǎo)[4]。

2.3 傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，促進(jìn)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提供了重要的技術(shù)支持。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)是重要的組成部分，通過各種類型的傳感器獲取信息，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可發(fā)出相應(yīng)的指令，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供精準(zhǔn)服務(wù)。比如在大棚蔬菜種植中，需要根據(jù)蔬菜的種類來設(shè)置棚內(nèi)環(huán)境，可通過傳感器來采集棚內(nèi)的二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度、光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤濕度等信息，這些信息經(jīng)過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換后會(huì)傳輸?shù)綑C(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)將采集到的數(shù)據(jù)信息與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)于超出設(shè)計(jì)值范圍的參數(shù)，可通過控制系統(tǒng)向機(jī)電自動(dòng)化裝置發(fā)送執(zhí)行指令，進(jìn)而對(duì)大棚內(nèi)的各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為蔬菜生長創(chuàng)造適宜的環(huán)境，進(jìn)而提升蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量[5]。機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，還體現(xiàn)在灌溉、施肥、病蟲害預(yù)防等方面，通過傳感器來采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，然后通過系統(tǒng)的分析，能夠及時(shí)了解農(nóng)作物的生長狀態(tài)，在適宜的時(shí)間進(jìn)行灌溉、施肥和病蟲害預(yù)防，同時(shí)還能夠精準(zhǔn)地掌握灌溉和施肥的用量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)種植，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化和智能化[6]。

3 結(jié) 語

機(jī)電自動(dòng)化控制裝置在我國社會(huì)發(fā)展中的廣泛應(yīng)用，不僅提升了工作效率，而且促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。傳感器作為機(jī)電自動(dòng)化控制裝置的感受器官，通過強(qiáng)大的感知功能，能夠快速而準(zhǔn)確地獲取各類信息，然后通過對(duì)信息的識(shí)別、分析和處理，為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)各種指令的制定和傳遞提供重要的參考依據(jù)。傳感器的敏感元件種類較多，能夠?qū)Ω鞣N物理量進(jìn)行感知，這也為機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作提供了更多的可能性。隨著傳感器技術(shù)水平的不斷提升，獲取信息的速度會(huì)更快，精準(zhǔn)度會(huì)更高，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，對(duì)信息的分析處理能力也會(huì)更加優(yōu)質(zhì)和高效，這都對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。