智能传感器的结构应用与发展现状 - 易择传感资讯网.PDF

16.04.15 扫一扫，关注微信 智能传感器的结构应用与发展现状 文章来源：易择传感资讯网 易择小编：金火 随着测控系统自动化、智能化的发展，传统的传感器已经不能满足一定的数据处理能力 以及自检、自校、自补偿的功能，多国科学家已在研发智能传感器和多功能传感器。 智能传感器的结构应用与发展现状 传感器像人的五官一样,是获取信息的重要工 具。它在工业生产、国防建设和科学技术领域发挥着巨大的作用。但与飞速发展的计算机相 比较,作为“五官” 的传感器远远赶不上作为“大脑” 的计算机的发展速度。 随着测控系统自动化、智能化的发展,要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好,而且 具备一定的数据处理能力,并能够自检、自校、自补偿。传统的传感器已不能满足这样的要 求。国外有的文章称传统的传感器为 Dumbsensor(愚蠢的、笨哑的传感器)。另外,为制造高 性能的传感器,光靠改进材料工艺也很困难,需要利用计算机技术与传感器技术相结合,弥补 其性能的不足,计算机技术使传感器技术发生了巨大的变革,微处理器(或微计算机)和传感器 相结合,产生功能强大的智能传感器。国外称为 Intelligentsensor(智能传感器)或 Smart2sensor(灵巧的、机敏的、智能传感器)。另外,传统的传感器一般只能测量一个参数, 有些场合需要同时测量多个参数的体积小的多功能传感器。现在多国科学家已重视这一方向 的开拓,并已研制出一些多功能传感器。 智能传感器是当今国际科技界研究的热点, 尚无统一的、确切的定义。本文不讨论 (In2telligentsensor 或 Smartsensor)两个术语的区别,统称为智能传感器。 目前国内外学者普遍认为,智能传感器是由传统的传感器和微处理器(或微计算机)相结 合而构成的,它充分利用计算机的计算和存储能力,对传感器的数据进行处理,并能对它的内 部行为进行调节,使采集的数据最佳。智能传感器的功能如下: 1 16.04.15 (1) 自补偿能力:通过软件对传感器的非线性、温度漂移、时间漂移、响应时间等进行自动补 偿。 (2) 自校准功能:操作者输入零值或某一标准量值后, 自校准软件可以自动地对传感器进行在 线校准。 (3) 自诊断功能:接通电源后,可对传感器进行自检,检查传感器各部分是否正常,并可诊断发生 故障的部件。 (4)数值处理功能:可以根据智能传感器内部的程序, 自动处理数据,如进行统计处理,剔除异常 值等。 (5)双向通信功能:微处理器和基本传感器之间构成闭环,微处理机不但接收、处理传感器的数 据,还可将信息反馈至传感器,对测量过程进行调节和控制。 (6)信息存储和记忆功能。 (7)数字量输出功能:输出数字信号,可方便的和计算机或接口总线相连。 目前研制的智能传感器只具有上述功能中的一部分。传统的传感器只能作为敏感元件, 检测物理量的变化,而智能传感器则包括测量信号调理(如滤波、放大、A/D 转换等)、数据处 理以及数据显示等。它几乎包括了仪器仪表的全部功能。可见智能传感器的功能已延伸到仪 器的领域。 随着科学技术的发展,智能传感器的功能将逐步增强,它将利用人工神经网、人工智能、 信息处理技术(如传感器信息融合技术、模糊理论等),使传感器具有更高级的智能,具有分析、 判断、自适应、自学习的功能,可以完成图象识别、特征检测、多维检测等复杂任务。 智能传感器主要由传感器、微处理器(或微计算机)及相关电路组成。