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在现在自动化生产高度发达的背景下,楚两个最基础且核心的元件:传感器与执行器。那么传感器需要执行器协同工作吗?蓬生电子认为在所有工业系统中,传感器就像整个系统的侦察兵,负责勘测物理环境中的各种信息,比如温度,湿度,压力等等,从而转换成电信号;而执行器就是执行者,它接受到了系列指令,从而产生物理动作去改变物理环境。这样一看,传感器是很需要执行器协同工作的。今天就带大家从定义、协同工作和应用案例三个方面详细认识一下其中的奥秘吧。

一、定义
1、传感器
传感器就像整个系统的感官。它的主要任务是探测物理环境中的各种信息,比如温度、湿度、压力、光照、位移、声音等,并将这些物理信号转换成系统能够识别和处理的电信号。
2、执行器
执行器(如图a)则像是系统的手和脚。它接收来自控制器(通常是电脑或微处理器)发出的指令信号,然后驱动自身产生物理动作,从而直接改变或影响环境。以空调为例,当控制器判断需要制冷时,就会命令执行器开始工作。

如图a 执行器
二、协同工作
单独一个传感器或执行器,其作用是有限的。它们协同工作的必要性主要体现在以下几个方面:
1、实现闭环控制,让系统变得“智能”
这是它们协同工作的核心价值。传感器将环境信息反馈给控制器,控制器根据这些信息判断下一步该给执行器发出什么指令,执行器执行后,传感器再次感知变化并反馈……如此循环,系统就能根据实际情况自动、精准地调整自己的行为,从而实现智能化。如图b所示。

图b
2、确保动作的精确性与可靠性
传感器提供的实时数据,确保了执行器动作的准确和可靠。例如,在机械臂抓取物品时,需要视觉传感器来定位物品的位置,也需要力传感器来感知抓取的力度,防止抓坏物品或抓不牢。如图c所示。

图c
3、提升效率与安全性
协同工作能极大地提升整个系统的运行效率。例如,在自动照明系统中,因为环境光变暗,就会自动通知控制器打开灯具执行器,无需人工干预。在汽车上,安全气囊原理也是一样,安全气囊传感器受到到猛烈撞击时,会瞬间触发安全气囊执行器弹出,保障乘员安全。
三、应用案例
1、智能家居领域
自动恒温空调: 温度传感器持续监测室温,当温度过高或者过低,控制器就启动执行器启动不同模式,整个过程无需人为调节。如图d所示。

图d 空调执行器
自动感应门:其中安装的红外传感器探测到有人靠近,发出信号,控制器便驱动电机(执行器)将门打开;人离开后,门自动关闭。
2、工业制造领域
自动化生产线: 机器人通过视觉传感器识别零件的位置和型号,然后指挥机械臂执行器准确地抓或组装。
液位控制系统:液位传感器监测水箱的水位,当水位过低过高时,控制器打开水泵调节水位。
3、现代交通领域
汽车防抱死系统(ABS): 轮速传感器实时监测每个车轮的转速,当控制器判断某个车轮即将抱死时,会命令制动分泵执行器进行“点刹”,从而防止车辆失控。
总而言之,传感器和执行器是一套完整的系统工程,是构成自动化系统不可分割的一对“黄金搭档”。正是这种紧密的协同工作,才使得我们生活逐步智能化,无需人力干预,正是现代科技进步的表现。本期就为大家讲解就到这里了,有更多传感器想了解的可以直接点击右侧的“扫码咨询”窗口联系我们,我们主营进口连接器业务,并可以提供技术支持。文章推荐“电感式传感器的关键技术原理——以Balluff传感器为例”