传感器技术在工业自动控制系统中的应用分析

摘 要：市场经济的快速发展下，智能化自动化的技术融入人们生活和工作中，传感技术是一种新型智能化技术应用于社会的多个领域，具有较强的发展潜力。文章的研究主要结合工业自动化系统中传感技术的应用进行分析。

关键词：传感器技术;工业自动控制;系统应用

科技的快速发展下，信息内容和传递的方式日趋多元化，对于信息传递的速度和能力的要求增高。工业自动化系统控制中，传感技术如同人体器官一样，可以对于外界变化进行一定的感知。通过信息的传送给计算机，做出反应，将传感器应用在自动系统中提升系统的灵敏度、精准度和自动化程度。工业领域传感器技术应用在自动控制系统是可以准确的对于控制对象信息进行感知，实现自动化控制。

一、 传感器在自控系统中的应用

（一）工业机械手中的应用

电子行业的电路板印刷和焊接是个烦琐的工程，为了保证精准度，采取机械手方式进行电子工程的工作。借助传感器能够有效地帮助机械手获得相应的信息，对于操作的元件、位置、大小和电路都能够做到自动准确无误地感知，完成工作，减少人力操作过程中的强度负荷大和误差问题。

（二）机械加工过程中的应用

数控机床操作过程中，机械加工运行时采用传感技术，能够检测驱动系统、轴承系统和摩擦温度，给出相应的加工指令来进行机床的运作。技术传感器系统可以检测出工具的具体位置和各个工件中工具的位移位置，比如说机床的位置和移动的速度频率，通过传感器技术监测工件加工的状态，检测具体完成的工作条件，提升工作的准确度和精准度。完成之后传感器技术还能够针对运作的工程进行质量核查，确保机械加工中工件运用的可行性。

自动化机械加工中测试的目标传感的方式很多，比如说切削过程颤振传感、工件尺寸和形状误差传感等方面都可以通过传感器应用来进行机械工程的工作。

关于工件尺寸和形状误差传感包括电子式、机械式、温度、探测式和光学式等。其中机械式的检测为0.1米，分辨率选择1μm，精度±3μm。因为触头容易出现磨损，会降低分辨率和增益。电子式模式较为稳定，速度较快，会因为不同的工件受到影响，通常实际上是应用较多，精准度达10μm。光学式设备以0.1米的检测为例，精准度达到 8～12μm，这种检测设备校准相对较为困难，灵敏性较高操作复杂，一般采取直接检测的方式。温度检测也是以0.1米检测，选择为零精准度，在这种模式的实用性较差，灵敏度较低。但在复杂形状使用过程中较为广泛。

关于切削过程颤振传感主要是在磨削切削过程中，因为系统不稳定所造成的，由于砂轮、刀 具不稳定，从而影响到工业加工时加工件物体表面的质量问题。采取的传导方式也是直接的方式，一般来说对于机床震动直接方法为测量动态仪车床、铣床加工中应用较多，具有较强的可靠性和敏感性。 颤振频率可以达到800～2 000 Hz。除此之外，还有热电动势是在机床刀具的绝缘零部件中使用，具体的操作方式较为简单，成本较低，通过热电偶原理进行传感控制。

（三）机器人控制的运用

高科技的发展下，部分工业的工作流程需要依靠机器人来进行替代，作为高科技术自动化和智能化综合的表现，科研人员采取传感技术，在机器人与人类之间的部分都安排了相应的触觉视觉和运动协调，功能的多种传感器，能够有效的使机器人通过探测技术发现工作对象并进行加工处理，提高智能机器人的感知度和反应度，有效并稳妥的完成一系列危险动作和复杂性的工厂。

二、 传感技术在工业自动系统中的应用

工业自动物流系统装置中使用较多的还是机器人。人工智能、计算机和控制技术上不断发展出来的工业机器人，整体的操作较为简单，是利用先进的传感器技术构建的。操作对象作业环境结合自身通过内部传感器获取信息，实现自动化的操作，一般来说工艺自动化操作中包括加速度、速度传感器和位移传感器。

（一）位移传感

机器人的各个关节内都会安装位移传感器，检测机器人各个关节的量，从而更好的进行控制工业机器人关节处的电涡流、开关光电微动开关都可以实现零位的检测，有效进行重复定位，提高轨迹的精度和极限度保护机器人的安全作用功能。具体的检测方式采用超声波型提高反应程度，可以在10米范围内分辨率甚至达到几百到几千微米，但是不能阻碍该检测的通路，在不断增加量程的同时，还要增加微声波发射平面。除此之外，位移传感还包括电感型、磁致伸缩型、光栅型电感型。

（二）加速度、速度传感

反馈驱动器控制中，最重要的是加速度和速度测量，加速度和速度的传感一般是机器人每个关节作为构建时所形成的加速控制和闭环速度控制。最常用的方式是通过位移传感器检测速度结合一定的时间和位移量，通过转换器F/V转化为电压变量模拟方式，这种测量的方式具有一定的局限性，速度较低，具有不稳定性。另外是通过测速发电机进行控制，其原理是在线圈恒定的磁场内部出现的位移，通过改进电压两端的正比关系进行操作。

三、 结束语

综上所述，传感器技术被广泛运用在工业自动化系统中，可以实现自动化的调节开关和自动控制传感器技术水平越高，自动化系统程度越高。传感器技术是不可或缺的，它能够有效的对于控制对象采取一定的检测方式，保证对象获取信息的准确度和灵敏度，从而保证自动化系统的运营。

作者簡介：郝悦，沈阳新航工业技术有限公司。