傳感器技術在機電自動化中的應用研究*

郭澤華

許昌電氣職業學院，河南 許昌 461000

1 傳感器技術概述

1.1 傳感器技術的原理

一般來說，傳感器技術可以對被測量數據進行精準的感應，并按照特定的函數和算法，將被測量數據轉化為可用信號。通常情況下，傳感器設備由敏感元件和轉換元件構成，因此在使用的過程中，可以將感應到的測量數據進行儲存、傳輸、管理，并且通過控制操作讓測量數據發揮出最大的價值。在不同領域的機電自動化系統中，傳感器技術的表現形式也不同。因此，傳感器技術具有數字化、網絡化、智能化等多樣性的特征，不僅可以將測量數據量化，還可以將熱、光、濕等感官性條件轉化為數據。傳感器技術可以與人體感官條件進行深度融合，從而使所測量到的數據更加具有真實性和立體性，因此各個領域的機電自動化系統對于傳感器技術的應用變得愈發廣泛。

1.2 傳感器技術的應用現狀

從當前我國工業的發展情況來看，雖然傳感器技術在各個領域的應用都較為普遍，但在實際的工作過程中，傳感器技術在機電自動化中的應用仍然存在一定的問題。究其原因，是由于傳感器技術目前的發展還不夠成熟，導致其在機電自動化中的應用水平普遍偏低。一方面，我國工業發展速度較快，對機電自動化的精細程度也變得越來越高。但由于傳感器技術發展的不完善，導致傳感器技術在機電自動化系統中的實際應用過程中，缺乏較高的精細程度，并且目前微傳感器技術應用范圍比較小，智能化的程度較低，從而使傳感器技術無法滿足當前機電自動化的需求。另一方面，由于傳感器技術在應用的過程中，會使用大量的切削液，不僅具有很高的成本，還會造成環境污染等問題，導致傳感器技術的清潔性非常低，不符合當前環境友好型的發展戰略。

1.3 傳感器技術在機電自動化技術中的發展前景

首先，傳感器技術是我國工業領域智能化發展的重要動力，在各個領域被廣泛應用。其次，傳感器技術在機電自動化中的應用，可以在一定程度上促進機電一體化系統目標的實現。隨著當前傳感器技術的不斷發展和完善，機電自動化系統中的自動調節技術和自動控制技術，在一定程度上推動了機電一體化、自動化水平的不斷進步。最后，隨著我國綜合國力水平的不斷發展，各個領域對于傳感器技術的依賴性變得越來越強，從而使微傳感器技術、集成化傳感器技術等類型的傳感器得以快速發展。這類傳感器技術普遍具有體積小、質量輕、穩定性強等優勢，并且可以滿足當前機電自動化系統的精細要求。除此之外，傳感器技術在智能設備中的應用較為普遍，因此傳感器技術的質量在一定程度上影響了智能設備的運行情況[1]。

2 傳感器技術在機電自動化中的具體應用

2.1 在機械生產中的應用

首先，傳感器技術可以對電氣車床等設備的振動條件進行檢測，從而更好地確定機械生產過程中存在的潛在風險，不僅可以提升機械設備的生產質量，還可以提升機械生產線的工作效率。其次，電氣自動化設備是制造機械時較為常用的一種設備，經常被用于一些對精密度要求較高的設備加工過程中。由于電氣自動化設備具有較大的測量難度，加工方式也較為復雜，在實際生產的過程中，會為機械制造帶來很大的挑戰。此時，通過應用傳感器技術，可以對電氣自動化設備的各項數據進行準確測量，從而確保電氣自動化設備在加工時具有較強的精密度。最后，在進行機械制造時，還會有一些種類的機械設備需要進行特殊加工，通過應用傳感器技術，可以對其進行充分感知，從而對特殊機械設備的制造起到指導性的作用。

2.2 在機器人技術中的應用

隨著科學技術的不斷進步，機器人技術應用的領域變得越來越廣，如煤礦行業、電子行業和制造行業都在一定程度上使用了機器人技術。機器人技術指的是通過傳感器技術，來獲取機械生產中的有關數據，并將這些測量到的數據轉化為生產所需要的格式，從而確保機械生產的規范性和高效性。一旦在機械生產的過程中出現問題，技術人員可及時通過傳感器進行查看，并采取有效的補救措施。基于此，機器人技術對于傳感器技術有著較高的要求，對于一些智能化水平較高的機器人來說，可以為其安裝內部傳感器和外部傳感器，從而對機器人起到實時監測的作用，確保機器人具有穩定的運行狀態。一旦機器人發生故障，傳感器就會啟動報警系統，通知技術人員及時對機器人進行檢查。

2.3 在報警系統中的應用

報警系統是機電自動化系統中的重要組成部分，無論是哪個領域，在開展工作的過程中都離不開報警系統的幫助。例如，對于煤礦行業來說，如果施工人員在井下進行作業時，機電自動化系統產生了故障，此時就需要報警系統及時對地面人員發出警報，使地面人員及時對井下作業人員進行搶救。此外，井下作業人員也可以根據報警系統所發出的信號對機電自動系統進行一定的調整和補救，避免出現更多的故障。基于此，傳感器在報警系統中的應用主要是在發生異常情況時，及時將檢測到的數據進行轉化，并將這些檢測數據輸送到機電自動化系統的終端，發出警報。報警系統既可以對工作人員發出警示，防止出現安全事故，造成生命危險或是財產損失，又可以讓技術人員通過警示信號，對機電自動化系統進行及時的維修，防止出現更加嚴重的問題[2]。

2.4 在環境檢測中的應用

將傳感器技術應用于環境檢測中，是當前科學技術不斷發展的必然要求。這是由于環境檢測工作所涉及的數據檢測難度較大，須借助傳感器技術，才能進一步增加環境檢測的準確性。基于此，在環境檢測中應用傳感器技術，需要技術人員根據檢測數據的實際要求，將傳感器技術與其他精密儀器進行有效整合，從而使傳感器技術發揮出最大的價值。除此之外，機電自動化系統的運行，對于環境檢測的要求也變得越來越高，技術人員通過使用傳感器技術對環境中的各項數據進行檢測，可以更加有效地對設備進行控制，從而使設備中的潛在風險被及時發現。同時，傳感器由于具有耗電量低的優勢，可以使環境檢測的精密度變得更高。

2.5 在溫度和濕度測量中的應用

在機電自動化系統運行的過程中，溫度和濕度對其運行穩定性也產生著一定的影響。首先，傳感器技術在機電自動化系統中進行的溫度和濕度的檢測，可以體現為接觸式檢測，是指傳感器技術與被檢測目標在相互接觸的過程中，通過熱傳遞技術，進一步讀取被檢測目標的數據信息，再通過對機電自動化系統運行中的溫度和濕度進行測量和分析，判斷機電設備中是否存在故障。這樣一來，就可以在一定程度上確保機電自動化系統運行的穩定性。其次，傳感器技術在機電自動化系統中進行溫度和濕度的檢測，還可以體現為非接觸式檢測，指的是根據被檢測物體所具有的輻射性質，來對機電設備進行溫度和濕度的測量，再通過電磁波信號對檢測數據進行調整，為后續的維護工作奠定基礎。

2.6 在農業生產中的應用

傳感器技術在農業生產行業中具有較強的應用優勢。例如，農業種植者在對農作物進行收割時，可以應用傳感器技術對其進行輔助。將傳感器設備放置在種植區域內，讓傳感器對周圍的溫度、濕度、土壤有機程度進行準確測量，可以讓農業種植者能夠充分、及時地掌握種植區域中的實際情況，從而提升農業種植者的勞動效率。此外，通過傳感器技術對種植區域的準確測量，還可以讓農業種植者通過種植區域的實際情況，不斷調整種植方式和進度，進一步提升農業生產的效率。

2.7 在汽車自動化控制中的應用

傳感器技術在交通行業中的應用，主要體現在汽車制造上。隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對于汽車的需求量變得越來越大，在汽車制造中應用傳感器技術，可以將各個相關部分進行結合，從而促進汽車制造行業的整體性。除此之外，壓力傳感器、氣敏傳感器、吸氣傳感器等類型的傳感器技術，是目前汽車制造行業中應用最為廣泛的技術，進一步促進了汽車制造行業的發展。例如，將傳感器裝置安裝在汽車的防滑驅動系統中，可以讓汽車對于路面進行更加精準的感應，從而在冰雪路面發揮出有效的防滑作用[3]。

3 結束語

綜上所述，傳感器技術在各個領域的機電自動化系統中，都起到了積極的作用，促進機電自動化水平不斷上升的同時，進一步提升了機電自動化系統的安全性和穩定性。基于此，技術人員應該根據各個領域對于機電自動化的不同需求，不斷提升傳感器技術的性能，增加傳感器技術的多樣性，進而推動我國工業高效發展。