李庭贵 周正啟
泸州职业技术学院机械工程学院 646000
摘要:机电自动化控制体系作为工业产业发展的重要基准,通过自动化、智能化系统的建设及应用,可有效提高系统监测质量,为整个设备的规范化、科学化运行提供数据支撑。基于此,文章以传感器技术的发展阶段为切入点,阐述机电自动化控制中传感器技术起到的作用,研究传感器技术的实际应用,并对发展方向进行展望。
关键词:传感器技术;机电一体化;自动化控制
引言:传感器技术是搭载智能检测设备,对外界环境所呈现出的信息进行感知,并将此类信息同步反馈到计算机设备中,令主系统明晰到相对应的环境信息,然后通过终端机构的操控性能以及外界环境的影响因素,制定出更为完整的操控指令,满足自动化、智能化的运行需求。对于机电自动化控制体系来讲,通过传感器技术的实现,保证各类信号信息在接收过程中可以实时转化为主系统所查证的数据信息,这样便可令机电控制系统在运行过程中,通过相关功能的阐述,下达相应指令并执行,提高机电自动化控制精度,满足相关设备的运行需求。本文则是针对传感器技术在机电自动化控制中的应用进行探讨,仅供参考。
一、传感器技术的发展阶段
从技术发展角度来讲,受到不同阶段技术体系的成熟机制,其本身所呈现出的价值则是依托于技术的更新程度进行持续性完善。从传感器技术的发展角度来讲,其主要可以归纳为三个阶段。第一,基于结构型的传感器技术体系,属于基础类发展阶段。其主要是通过固有结构呈现出的参数特征,对整个数字信号进行针对化处理,此过程中传感器设备则是依据电阻应变值来实现对整项信息的录入与传输,通过结构化处理,可强化整个传感器设备的运行效率。第二,基于固体型的传感器技术体系。其是在结构型传感器技术的基础之上进行优化与延伸,此类设备采用的介质属于半导体类型,在实际传输过程中,通过内部磁性功能,令信号在不同介质中进行传递时,令信号信息呈现出一定完整性,强化整体传输质量,保证终端部件的操控模式,可以通过传感器实时响应出相对应的指令。第三,基于智能型的传感器技术体系,此阶段则是目前传感器技术应用与发展的完善阶段,其是通过人工智能技术、精密算法等将传感器技术所呈现出的各类属性进行整合,然后以集成系统为载体,在一个芯片中便可实现多元化操作,保证在不同应用环境下可以真正实现基于抗干扰性、高效率传输属性于一体的传感器传输性能,进一步提高信息传输质量。
二、机电自动化控制中传感器技术起到的作用
机电自动化控制是通过搭载机械设备,实现对相关指令传输及运行的精密化操控,这样对于机械设备而言,则可以真正确保每一类指令的下达,精准符合预期设定的指标参数,并执行自动化、智能化运行工序。在此过程中,传感器技术所起到的作用,是属于一种信息传输与处理功能,主要是通过传感器本身的反馈机制,将机电自动化控制系统运行中的各项参数,通过与外界环境所传达的反馈信息进行逐一比对,查证出当前操控视域下整个信息处理及采集过程,是否能够达到相对应的操控指标。这样一来,便可有效保证机电自动化控制下的各类操控功能是符合机械设备的运行基准,从而有效规避因为长时间、高负荷运行所造成的设备过度损耗现象,提高机械设备运行的安全性与稳定性。与此同时,传感器技术所搭载的信息传输与采集设备,还可以作为整个机电控制系统中的信息中转及存储机构,通过整个机电系统所产生的各类数据指令,进行单一操控工序的数据采集,确保整个数据检测的针对性与立体性。同时在机电一体化设备运行过程中,通过网络的设定来实现不同传感器之间的信息联动处理,便可依据主系统所下达指令,自动协调相对应的操控功能,保证机械设备运行的精度性。
三、传感器技术在机电自动化控制中的实际运用
(一)机器人研发
工业机器人、智能机器人的研发,标志着科学技术体系迈入新的发展层面,通过智能机器人可以有效缓解工业生产及制造产业中的人员工作压力。从系统组成来看,智能机器人可以看成是一种基于仿生类型的机电操控体系,其是通过外部传感器来实现对整个机器人所处的行为状态空间状态进行解析,这样便可通过数据反馈系统,将当前机器人所呈现出的状态进行感知,并与主系统中所设定的基准参数进行比对,分析出当前操控系统中存在的一系列问题,并为后续精准化运行提供数据支撑。传感器技术在此过程中的应用与实现,则是附着于工业机器人外部设备中,起到信息感知获取传输的作用,通过此类信息反馈模式,可以保证智能机器人在运行过程中的各类运行行为,以信息传输的形式同步发散到主系统以及联动系统中,将此类信号转变为数字化信息,更为精准等阐述出当前操控体系内容机器人运行状态是否达到预期设定基准。从智能机器人所搭载的传感器系统来讲,其需要在内部与外部同时搭建一个传感器设备,保证信息的对接流通,这样在数字信号转变过程中可以更为精准的阐释出智能机器人的运作状态,然后由主系统识别系统控制系统等下达一系列的指令,确保智能机器人精准化、智能化的操控。
(二)机械制造
在机械制造产业中,机电自动化控制功能的实现是保障整个机械设备按照相关指令规范化操作的基础,其本身受限于各个操控机构与主系统之间的联动诉求,确立当前控制系统,在相关操作范围内所呈现出的属性。通过传感器技术的应用,则可进一步分析出设备在运行过程中所呈现出的各类状态,以信息检测数据检测,映射出设备的运行速度、操控模式。这样对于整个生产方案而言,则可进一步有传感器系统所采集到的信息进行精准阐述。与此同时,伴随着工业生产精细化、智能化的发展,在设备制造过程中,传统的机电自动化控制系统只是单纯的依据信息本身所下达的指令来进行定向化操作,无法针对外界环境的变化而产生实时调整。在传感器技术的应用下,则可整个机电控制系统赋予自动反馈功能,设备在运行过程中如果出现操控偏差的问题,则可通过传感器设备对此类信息进行反馈与传输,令主系统明晰到当前操控环境所呈现出的问题,制定与调整的方案,满足机械设备的精细化加工诉求。
(三)机电环境监测
机电环境是整个的设备稳定运行的前提,受到外界多元因素的影响,如果设备所处的机电环境因为各类影响因素造成相关设施及操作行为的变动,则必然导致设备在运行过程中无法正常行驶某一项功能。对于此,机电环境检测技术的研发与应用则是全过程监管当前设备操作过程是否符合预期加工需求,然后结合设备操控属性、外界环境变化因素等,制定出相对应的检测参数,确保设备运行的精准性。
传感器技术在此过程中的应用则是全过程作用于整个机电检测环境中的,通过传感器各类功能的应用,可保证机电环境检测的全过程性,进而覆盖到机电生产或者是机电操控范围内,令主系统实时了解到当前操作范围下机电设备、外界环境,所产生的数据信息是否满足设备预期操作需求,进而消除不良因素的影响。
(四)汽车制造
在汽车制造领域中通过机电自动化控制体系,可以保证各类操控元件的精密度达到最高,进而应用到汽车关键传动部位,保证汽车运行的安全性、稳定性。通过传感器技术的实现,可进一步强化机电自动化控制技术在使用过程中的操控精度,通过信息双端反馈机制,保证汽车制造中的传感信息,精准阐释出当前汽车部件所产生的空间位置或者是不同介质所呈现出的各类属性。特别是近年来汽车制造行业向智能化方向的转型,增加汽车内部电子元件结构的繁琐性,通过传感器技术,则可查证出整个汽车运行过程中所存在的问题,并通过仪器显示表,利用故障灯来描述出当前汽车运行过程中所存在的各类故障问题,为驾驶人员提供决策类信息。
(五)矿井报警系统
对于煤矿开采产业而言,其实大多数开采过程是处于全封闭或者是半封闭的井下空间,一旦内部环境因为复杂工况所造成坍塌,影响必然对企业及人身安全造成严重的损害。在此过程中,报警系统则是保障煤矿开展工作运行的重要基础及通过相关信号的传输,6地上工作人员实时了解到地下开采环境,然后通过相应质量的下达,保证各类开采工作及运营工作运行的科学性与规范性,传感器技术在此过程中的应用及实现则是通过有线与无线网络实现对相关信息的采集与传输,其可以搭载监控设备,实现对整个地下开采环境的全方位布控处理,真正打造出无盲区的监控环境,例如视频监控,空气质量监控,烟感监控等,一旦监控系统所传递的数据信息超出主系统预设的固定值时,则将及时发出警报,并管理人员及工作人员及时明晰出当前报警区域,并制定相对应的管理措施,保证煤矿井下工作的安全性。
(六)矿井温湿度监测系统
在地下矿井开采作业中,基于机电自动化控制而实现的温度与湿度测量,可以针对半密闭环境下的空间,进行实时化测量,保证整个温度值与湿度值是符合现阶段设备运行以及工作人员正常生活的基本需求。但是从现有的煤矿井下运行体系来讲,温湿度所呈现出的数值受限于外界因素,将产生一个跳变性,这就造成如果此类温度数值在瞬时高出设备固有的承受值时,则将造成设备无法正常运行,严重的可能导致整个开采工程的延误。通过传感器技术,可有效解决此类数值监控实时调控的问题,其是通过接触式测量与非接触式测量,实现对整个环境以及设备人员之间的数据监测。同时传感器系统可以在整个矿井运作体系下进行关联,例如传感器系统与设备操控系统进行融合,可以通过整个系统本身所具备的操控属性,界定出当前操控环境是否达到预期工作需求,然后做出相对应的响应指令,满足设备的正常运作,而非接触式则是通过电磁波信号实现对数据信息的分析,并可对当前设备所处的空间位置进行正确定位,进一步提高数据信息传输的精准性。
(七)数字化医疗
在科学技术的支撑下,我国整体医疗水平正呈现出逐年上升的趋势,数字医疗是医疗产业中的一种科技化创新,其主要是通过药物与数字芯片融合,实现对整个病人身体机能的查证。此类芯片是微型传感器与身体机能相对应的各类信息传感属性进行对接,然后通过信号发射与反馈对微型芯片所经过的区域进行全方位核查。这样医生便可在计算机系统中进行对病人身体各项指标的检测,进而令医生更为清楚的了解到当前病人身体状况,为后续医疗工作的开展提供数据支撑。
四、机电自动化控制中传感器技术的发展方向
机电自动控制系统与传感器技术的整合可以进一步为整个智能操控体系赋予信息传输功能、信息双向反馈功能,保证系统所搭载的各类设备在运行过程中,可以更为精准的查证出设备外界环境与内部环境所呈现出的关联状态。从产业化发展角度而言,在机电自动化控制系统的实现过程中,其本身是属于一个持续性更新的过程,即为科学技术驱动下的各类产业链发展,其本身所呈现出的问题,将对技术更新起到一个反推动效果,进而形成一个基于良性发展的技术产业链。伴随着机电自动化控制系统的深度应用传感器技术,在整个控制体系中所呈现出的价值效果也随之提升,且伴随着整个技术体系的不断拓展与延伸,传感器技术也将呈现出一定的发展规律。
首先,灵敏度方向。在国际先进技术的引领下,整个机电自动化控制体系也呈现出一定的精度化发展特征,其是依据计算机系统以及仿真学体系的实现,对相关事物操作的自动化与智能化处理,而在此过程中承接各类技术及设备运行的原材料,则是以一种新型的态势冲击到整个发展体系中。在此背景下,传感器技术的发展则应更加倾向于对原材料或者是技术设备的探测,进而确保在传感器设备进行识别时,可以通过灵敏度的查验来提高整个信息检索质量,进而为机电控制系统的运行提供数据支撑。
其次,适应性方向。传感器技术在实际应用过程中,本身是通过信息反馈实现对当前检测视域下的各类数据信息同步传输到主系统中。此过程中信息采集效率与传输质量则作为衡量传感器设备质量的重要基准,为此要想真正实现传感器技术的科学化运用,则必须保证在任何工作环境下,传感器技术本身所呈现出的技术特点,可以有效驱动机电自动化控制体系运行,满足机电设备的实际操控质量。
最后,智能化方向。从实际应用角度来讲,传感器技术所实现的各类功能是确保数据信息,可以精准阐释出当前设备运行过程中所呈现出的各类信息。确保在不同操作工序下,传感器技术可以真正实现对数据信息的综合化界定。为此,应在此类技术体系中融合人工智能思维,确保在实际操作过程中,通过传感器设备可以进一步阐释出智能技术所呈现出的应用特点,进一步提高数据处理质量。
结语:
综上所述,传感器技术支撑下的机电自动化控制系统,可以通过传感器实现对数据信息的定向化传输,为主操控系统下达的各类指令提供决策信息,保证设备运行的精准性。为此,在后续发展过程中,必须深度分析出传感器技术在机电一体化系统中的应用属性,结合操作环境,研发出更为先进的技术,推动我国工业产业的发展。
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作者简介;1李庭贵 (1973-6)男,汉族,四川省泸县人 ,硕士研究生,教授,研究方向:机电一体化技术
2周正啟(1987-5)男,贵州省毕节市人,汉族,硕士研究生,讲师 ,研究方向:机械工程。