[传感器技术机电自动化控制分析]传感器自动化
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[摘要]随着社会经济的发展,传感器技术在各行各业应用普遍,不仅方便生产生活,还能促进经济发展。介绍了传感器技术的发展历程,阐述了基于传感器技术的机电自动化控制在农业生产、工业制造、环境监测、数字医疗领域的应用,指出了未来发展前景,以供参考。
[关键词]传感器;机电;自动化控制;应用;发展前景
传感器技术是以计算机为核心,利用网络对信息进行采集、传输、处理[1]。目前,传感器已经成为人们学习、工作、生活的组成部分,在实际应用中功能不断创新,向着集成化、自动化、智能化的方向发展。以下结合个人工作实践,探讨了基于传感器技术的机电自动化控制的应用。
1传感器技术的发展历程
传感器技术的发展共经历3代:第1代是结构型传感器,使用结构参量的变化感受信号、转化信号,典型代表是电阻应变式传感器。第2代是固体传感器,由半导体、电介质、磁性材料等组成,基于光敏效应、热电效应、霍尔效应,可制成光敏传感器、热电偶传感器、霍尔传感器。随着微电子技术、集成技术的发展,后期出现了集成传感器,典型代表是电荷耦合器件CCD,具有性能好、成本低、接口灵活的特点。第3代是智能传感器,对于外界信息可以检测、诊断、数据处理,是微型计算机、检测技术的结合体。以微处理器为例,是将微计算机、存贮器、接口集成在芯片上,为传感器加入一定人工智能。后期,随着智能测量技术的应用,传感器的智能化程度提高,具有记忆、自诊断、多参数测量、联网通信等功能。
2基于传感器技术的机电自动化控制的应用
2.1农业生产
我国是农业大国,农业发展关系到国民经济的运行,随着农业生产规模的扩大,机电自动化控制的应用更加普遍。第一,在农作物种植时,通过机电自动化控制,可以了解光照强度、土壤湿度、周围环境、化肥含量等要素,为种植作业提供数据支持,减少不利因素的影响[2]。如此,可以减少人力、物力的投入,既能提高生产效率,又能提高农作物质量。第二,在农作物生长期间,利用机电自动化控制技术,可以监测作物的生长情况,看是否存在病虫害,为作物生长提供良好的环境。如此,实现了农业经济管理的信息化,促使农业生产从粗放型向集约化转变。
2.2工业制造
机电自动化控制在工业制作领域的应用广泛,典型代表是机床加工、汽车生产。在机床加工中,机电自动化控制技术可以准确检测机床的运行情况,明确方位、振动等参数,避免工件发生位移;将电磁技术、传感器技术相结合,可以检测、识别刀具,了解刀具的使用寿命,及时发现问题,避免发生故障;将机电自动化控制应用在成果检测上,不仅能提高检测精度,还能节约劳动力,提高产品的质量。在汽车生产中,各种新技术的出现和应用,为汽车制造行业提供了新的机遇。汽车机电一体化应用自动化控制技术,是在系统中加入传感器,提高汽车的整体性能,实现节能减排的目标;机电自动化控制技术的应用,还能提高行车安全性和舒适性,满足人们的出行需求。
2.3环境监测
为了推动经济、环境协调发展,近年来环境监测和保护工作的力度加大,机电自动化控制技术的应用,不仅操作方便,而且价格低廉。具体操作上,是收集环境中的温度、湿度、风速等指标,检测空气、水体的含量,对质量进行评级。以气体检测仪为例,采用高清、智能、GPRS、4G网络技术,和物联网、局域网、通讯网无缝连接,具有气体检测、监控、报警、控制、广播等功能[3]。自动检测完成后,通过平台以短信方式告知用户,保证信息100%收到,实现了办公无纸化、业务移动化,管理智能化,为环境监测、污染治理提供科学依据。
2.4数字医疗
数字医疗是医疗行业的创新点,以数字药片为例,在药物内部置入了可消化的微芯片,大小在1mm以内。该芯片是由迷你硅片组成,本质上是微型传感器,患者服用后和胃液、消化液发生反应,会产生微小电压,将电压信号传输至皮肤表面。然后配合信号接收设备,可将电压信号转化为数据,包括心率、体温、是否用药等,进一步传输至医生的手机上,方便医生开展管理工作。
3机电自动化控制技术的发展前景
从传感器技术的发展历程来看,伴随着科学技术的进步,传感器技术不断升级,继而带动机电自动化控制技术的发展。第一,以光电通信原理、生物学原理为基础的新型传感器,成为未来机电自动化控制技术的重要发展方向。第二,传感器兼具动态特性和静态特性,为了避免外界因素的影响,必须提高传感器的稳定性,从结构优化入手,不断改进性能参数指标,增强灵敏度、抗干扰性,向低成本、小尺寸、重量轻、高强度的方向发展。第三,机电自动化控制技术的发展,要求开发新材料、新工艺,实现多功能、高精度、智能化;和其他学科相结合,实现无线网络化[4]。
4结语
综上所述,传感器是科学技术发展的产物,随着经济社会发展,传感器技术在生产生活中应用广泛。文中从农业生产、工业制造、环境监测、数字医疗四个方面,介绍了基于传感器技术的机电自动化控制的应用,并指出未来发展前景,以期推动机电自动化控制技术健康发展。
【参考文献】
[1]吴超.传感器技术在机电自动化控制中的应用研究[J].活力,2018(20):207.
[2]吴凯峰.以传感器技术为基础的机电自动化控制探究[J].内燃机与配件,2018(3):226-227.
[3]牛晓玲.机电控制系统与自动化控制系统一体化设计及应用[J].自动化技术与应用,2018,37(10):125-128.
[4]童立超.机电自动化控制中PLC技术应用[J].环球市场,2018(32):361.
作者:刘伟 李海波 单位:山东翔通工程技术服务有限公司
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