智能傳感器的概念是上世紀(jì)七十年代由美國宇航局..提出，目前尚無智能傳感器標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)定義，智能傳感器是在傳統(tǒng)的傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它與傳統(tǒng)傳感器有著密不可分的關(guān)系，但絕不是傳統(tǒng)概念中的傳感器。所謂傳統(tǒng)傳感器是指：能感受規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換器件組成。
在智能傳感器的發(fā)展過程中，由于對其“智能”定義的不斷變化，各個(gè)時(shí)期給予“智能傳感器”的定義也隨著時(shí)間的推移而變化。
“把傳統(tǒng)的傳感器與微處理器集成在一塊芯片上的傳感器稱為智能傳感器”，這種說法是強(qiáng)調(diào)在“工藝”上將傳感器與微處理二者緊密結(jié)合。
“智能傳感器就是一種帶有微處理器，兼有信息檢測和處理功能的傳感器”，這種說法突破了傳感器與微處理器的結(jié)合必須在工藝上集成在一塊芯片上的框框，而著重強(qiáng)調(diào)智能傳感器的“信息處理”功能。
這時(shí)的智能傳感器兼有“儀表”功能?！爸悄軅鞲衅鞅仨毦邆鋵W(xué)習(xí)、推理、感知、通信及管理等功能”，這種說法強(qiáng)調(diào)了智能傳感器的“系統(tǒng)”功能。
智能傳感器的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。目前，在傳感器業(yè)界，通常把智能傳感器定義為：集成有傳感器，帶有微處理器，具有信息監(jiān)測與處理功能的器件或裝置叫智能傳感器。
智能傳感器的功能
在自我完善能力方面：
具有改善靜態(tài)性能，提高靜態(tài)測量精度的自校正、自校零、自校準(zhǔn)功能；
具有提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，改善動(dòng)態(tài)特性的智能化頻率自補(bǔ)償功能；
具有抑制交叉敏感，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的多信息融合功能。
在自我管理與自適應(yīng)能力方面：
具有自檢驗(yàn)、自診斷、自尋故障、自恢復(fù)功能；
具有判斷、決策、自動(dòng)量程切換與控制功能。
在自我識別與運(yùn)算處理能力方面：
具有從噪聲中辨識微弱信號與消噪功能；
具有從多維空間的圖像辨識與模式識別功能；
具有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、記憶與信息處理功能。
在信息通信能力方面：
具有雙向通信、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出以及擬人類語言符號等多種輸出功能。
智能傳感器的特點(diǎn)
高精度 智能傳感器有多項(xiàng)功能**其高精度，如通過自校零去除零點(diǎn)誤差：與標(biāo)準(zhǔn)參考基準(zhǔn)實(shí)時(shí)對比，以自動(dòng)進(jìn)行整體系統(tǒng)標(biāo)定；自動(dòng)進(jìn)行整體非線性系統(tǒng)誤差校正；通過對采集的大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理以消除偶然誤差的影響，從而**智能傳感器具有高精度。
高可靠性 智能傳感器能自動(dòng)補(bǔ)償因工作條件與環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化后引起系統(tǒng)特性的漂移，如溫度變化而產(chǎn)生的零點(diǎn)和靈敏度漂移；當(dāng)被測參數(shù)變化后能自動(dòng)改換量程；能實(shí)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)的自我檢驗(yàn)，分析、判斷所采集數(shù)據(jù)的合理性，并給出異常情況下的應(yīng)急處理（報(bào)警或故障提示）。
高信噪比 由于智能傳感器具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記憶與信息處理功能，通過軟件進(jìn)行數(shù)字濾波、相關(guān)分析等處理，可以去除輸入數(shù)據(jù)中的噪聲，將有用的信號提取出來；通過數(shù)據(jù)融合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以消除多參數(shù)狀態(tài)下交叉靈敏度的影響，從而**在多參數(shù)狀態(tài)下對特定參數(shù)測量的分辨能力，故智能傳感器具有高的信噪比與分辨率。
高自適應(yīng)性 由于智能傳感器具有判斷、分析和處理功能，它能根據(jù)系統(tǒng)工作情況決策各部分的供電情況、與高/上位計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率，使系統(tǒng)工作在.優(yōu)低功耗狀態(tài)和優(yōu)化的傳輸速率。
高性價(jià)比 智能傳感器不是像傳統(tǒng)傳感器那樣追求傳感器本身的完善，對傳感器的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)與調(diào)試，而是通過微處理器與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，采用能大規(guī)模生產(chǎn)的集成電路工藝與MEMS工藝，以及強(qiáng)大的軟件功能來實(shí)現(xiàn)，因而具有高性價(jià)比。
智能傳感器發(fā)展及趨勢
智能傳感器的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)型傳感器的一次“革命”，是傳統(tǒng)型傳感器發(fā)展的必然結(jié)果和趨勢，也是對傳統(tǒng)意義上“儀表”概念的升華。智能傳感器的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)型傳感器的設(shè)計(jì)理念、生產(chǎn)方式和應(yīng)用模式，特別是在全球興起的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)引起業(yè)界的充分重視。
智能傳感器的設(shè)計(jì)——智能傳感器的設(shè)計(jì)改變了傳統(tǒng)傳感器的設(shè)計(jì)理念。傳統(tǒng)型傳感器由于自身固有的一些問題，如輸入輸出成非線性，且隨時(shí)間漂移；參數(shù)易受外界環(huán)境變化影響；信噪比低，易受電磁場等干憂；靈敏度、分辨率不高；性價(jià)比難以提高。對傳統(tǒng)型傳感器在設(shè)計(jì)時(shí)，對上面這些問題往往只進(jìn)行單個(gè)參數(shù)的考慮和調(diào)試，設(shè)計(jì)技術(shù)己經(jīng)達(dá)到了極限，很難再提高，因而達(dá)不到理想結(jié)果。而智能傳感器在設(shè)計(jì)時(shí)，可利用MEMS技術(shù)、IC技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)，可充分利用A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲(chǔ)器、接口電路、CPU等硬件技術(shù)進(jìn)行綜合考慮和分析，特別是在硬件的基礎(chǔ)上，可通過軟件開發(fā)來實(shí)現(xiàn)智能傳感器功能和特點(diǎn)。
當(dāng)前位置：
熱門推薦
