智能传感器的研究与发展

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1、目录一、引言-1-二、传感器技术的发展-2-三、智能传感器的发展与兴起-5-四、智能传感器网络的发展-5-4.1智能传感器网络的概念-5-4.2智能传感器网络的发展阶段-6-4.3国内外智能传感器网络的研究动态-7-4.4智能传感器网络的的研究展望-7-五、智能传感器实现途径及发展方向（智能传感器的兴起与发展动向）-8-5.1非集成化实现-8-5.2集成化实现-8-5.3混合实现-8-六、智能传感器的结构及特点（智能传感器的结构与应用）-9-6.1智能传感器的结构-9-6.2智能传感器的特点-10-七、传感器的功能特性（智能传感器的主要功能特性及应用）-11-7.1数

2、据处理功能-11-7.2自诊断功能-12-7.3组态功能-12-7.4存储功能-12-7.5数字通讯-13-7.6自适应技术的良好作用-13-八、智能传感器的数据处理方法-13-7.1数据预处理-13-7.2三阶多项式平滑的方法概要-14-7。3三阶多项式平滑程序-15-九、智能传感器的应用-17-9。1智能传感器在家庭中的应用-17-9。1。1全自动洗衣机中布量的检测-17-9。1。2全自动洗衣机中衣物污染量和污染性质的检测-17-9。1。3模糊控制电饭锅中饭量的控制-18-9。1。4识别味道的只能气体传感器-18-9。2车用电子仪器-19-9。3智能温度传感器-1

3、9-9。4智能位移传感器-19-十、智能传感器的新发展-20-10。1人工智能传感器-20-10。1。1模糊逻辑-20-10。1。2人工神经网络-21-10。1。3专家系统-21--25-10。1。4遗传算法-22-10。2模糊传感器-22-10。3新型力矩式智能传感器-22-十一、结论-23-参考文献-24-一、引言智能传感器技术是一门正在蓬勃发展的现代传感器技术，是涉及微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术及模糊理论等多种学科的综合性技术。在智能传感器发展进程中，由于其对智能传感器的不断深化，各个时期的学者给予智能传感器的

4、定义也随着历史的推移而演变。二、传感器技术的发展传感器是获取信息的工具，传感器技术是关于传感器设计、制造及应用的综合技术，它是信息技术（传感与控制技术、通讯技术和计算机技术）的3大支柱之一。传感器的应用遍及军事、科研、工业、农业、商业、交通、环保、医疗、卫生、气象、海洋、航空、航天、家用电器等各个领域，是生产自动化、科学测试、计量核算、监测诊断等系统中不可缺少的基础环节。现代自动化过程都包含有图1所示的3种主要功能模块，即：执行器、计算机（或微处理器）及传感器。传感器位于信息系统的最前端，时时检测对制系统的需要，90年代末和新世纪初又出现了现场总线开放型控制系统（FC

5、S）。它是对分散控制系统DCS的继承、完善和进一步的发展，是继DCS之后自动化领域的又一次重大变革。由于这一飞速的发展，对传感器进一步提出了数字化、智能化、标准化的紧迫要求。现场总线是连接测控系统中各智能装置（包括智能传感器、智能执行器）的双向数字通信网络。智能传感器用数字信号取代原来的4~20mA标准模拟信号，因而提高了可靠性和抗干扰能力。所有现场传感器，通过数字总线接口都方便地挂接在一条环形现场总线上。这样，可以大大削减现场与控制室（高/上位计算机）之间一对一的连接导线，节约安装费用，简化整个系统的布线和设计。采用统一标准，使系统具有开放性。不同厂家的产品，在硬件

6、、软件、通信规程、连接方式等方面互相兼容、互相联用，既方便用户使用，又易于安装维修。不少大公司都推出了自己的现场总线标准，国际化的统一标准的工作正在加紧进行中。由于把智能与控制职能分散下放到场，现在总线网络的每一节点处安装的仪表都应是智能型的，安装的传感器必须是智能传感器，而不是一般的传感器。智能传感器代表了传感器的发展方向，它带有标准数字总线接口，能够自己管理自己。它将所检测到的信号经过交换处理后，以数字量形式通过现场总线与高/上位计算机进行信息通信和传递。-25-传感器经常作为自动化产品的一部分，以元件、器件、部件等形式出现在市场上，所以传感器的范围不是很明确。但

7、由于它的功能独特且不可或缺，很受人们重视。GB7665-87国家标准中规定，传感器（transducer/sensor）的定义为：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指传感器中能直接感受和响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和测量的电信号部分。被测量是什么？一般理解为非电量或理解为物理量、化学量、生物量等；可用输出信号是什么？一般也理解为电信号，即模拟量的电压、电流信号（连续量）和离散量的电平变换的开关信号、脉冲信号。现代按照信息理