传感器技术在自动控制系统中的应用

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传感器技术在自动控制系统中的应用

作者：许达腾

来源：《科学与财富》2017年第28期

摘要：本文在对传感器及其技术分类进行简要阐述的基础上，对传感器技术在机械加工

领域、机器人领域以及汽车制电子控制系统中的应用进行了分析探讨。

关键词：传感器；自动控制；机电控制系统

传感器技术是现代科技的前沿技术，发展迅猛，同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。传感器技术在现代工业自动化控制系统中的应用十分广泛，是机电自动化控制系统功能实现的基础，作用相当于系统的感觉器官，即从待测对象那里获取能反映待测对象特征和状态的信号。传感器技术将待测对象的各种物理量如位置、位移、速度、温度、压力、流量、成分等等转换成与之成比例的电信号并对转换的电信号进行放大、补偿、标度变换等加工处理，对自动控制系统的准确性、可靠性等指标具有十分重要的影响，从某种程度来说，传感器技术决定着自动控制系统的自动化水平。

1传感器及其技术分类

传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输人物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等。根据工作原理分类，传感器常可以依据工作原理进行命名，如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等，按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量则称为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等等。

传感器技术诞生于20世纪中期，是随着工业自动化浪潮而发展起来的一种技术，是当前代表国家综合科研水平的重要技术。传感器的技术分类主要为：光电传感器技术、多传感器技术以及生物传感器技术等。

光电传感器技术又称为光传感器技术，是将光信号转化为电信号的一种传感器技术。光电传感器技术可用干检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等，也可用来检测能转换成光电量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度、以及物体形状、工作状态等，光电传感技术具有非接触、响应快、性能可靠等特点，目前主要应用于工业自动化装置和机器人技术中。

多传感器信息融合技术将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理，最终产生对观测环境的一致性解释。多传感器技术的基本原理就像人的大脑综合处理信息的过程一样，在这个过程中要充分地利用多源数据进行合理支配与使用，而信息融合的最终目标则是