传感器原理及应用--论文

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1、苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》《智能传感器》姓名：学号：班级：专业：2015年12月苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》目录摘要41.前言52.智能传感器概述52.1智能传感器定义52.2智能传感器的功能62.2.1自补偿和计算62.2.2自诊断功能72.2.3复合敏感功能72.2.4强大的通讯接口功能72.2.5自学习和适应功能72.2.6模拟和数字输出功能82.2.7数

2、值处理功能82.2.8信息存储和记忆功能82.2.9人机对话功能82.2.10软件组态功能82.3智能传感器的性能特点82.3.1高精度82.3.2宽量程92.3.3高可靠性与高稳定性92.3.4高信噪比与高分辨率92.3.5强自适应性92.3.6高性价比92.3.7灵活性强92.3.8集中的控制93.智能传感器结构及封装形式103.1智能传感器的结构103.2智能传感器的封装113.2.1封装定义及目的113.2.2封装形式的实例114.智能传感器的实现技术134.1非集成化实现134.2集成化

3、实现134.3混合实现1327苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》5.智能传感器的应用与发展趋势145.1国内外应用情况145.1.1在汽车领域的应用145.1.2在气体分析方面的应用155.1.3在航天航空领域的应用165.1.4在通信方面的应用165.1.5在医学方面的应用175.2智能传感器发展趋向186.智能传感器实例——硅压阻式智能压力传感器186.1硅压阻式智能压力传感器基本原理186.2硅压阻式智能压力传感器温度特性196.3硅压阻式智能压力传感器温度补偿

4、216.3.1硬件补偿216.3.2软件补偿216.4硅智能压力传感器特性分析256.4.1静态特性256.4.2动态特性267.结束语288.参考文献2827苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》摘要智能传感器是一种带微处理器的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器，是传感器技术的主要发展方向之一，也是一门涉及多种学科的综合技术，其强大的信号处理功能以及高性价比的特点使其能够应用于各个领域之中，它的产生极大地推动了自动化领域的发展，在一定程度上引

5、领了许多新兴产业的发展。本文主要阐述了智能传感器的功能、特点，更对其结构、封装形式、进行研究，举例深入阐述智能传感器敏感元件的温度特性以及温度补偿方法，探讨了智能传感器在各领域中的应用及其未来的发展趋向。关键词：智能传感器；温度漂移；温度补偿；应用27苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》1.前言传感器(sensor)一词来自拉丁语sentire,意思是“觉察,领悟”。传感器的作用就是对诸如热、光、力、声、运动等物理的或化学的刺激作出反应。传感器感受被测量后定量地将其转化

6、成电信号,信号调理电路对该信号进行放大、调制等处理,再由变送器转化成适于记录和显示的形式输出。传感器以及传感器系统可以使我们对周围环境有足够的了解和警觉，也可以对我们的健康和环境进行持续监控，并带来平安。而随着系统自动化程度和复杂性的增加,对传感器的精度、可靠性、响应速度等要求越来越高,传统的传感器由于功能单一、体积大,其性能和工作容量已不能满足需要,必须发展新型传感器系统。2.智能传感器概述2.1智能传感器定义智能传感器的定义可以各不相同，但最基本的特征是将一个敏感元件与由微处理器所提供的数据处

7、理功能相结合。换言之，智能传感器是作为基础部件的敏感元件与植入的人工智能的结合。传感器的信号被输入到微处理器后，后者对所输入的数据进行处理后再将信息传送到外部的使用者。本文所指的智能传感器系统的更全面描述可参见图2-1：一个完整的智能传感器系统必须包括对传感器的响应数据和其它数据的模式进行登录和处理的能力以及自备能源，同时有能力将富含信息的数据传输或显示给外部使用者。最基本的概念是将硅微处理器和传感技术集成在一起的智能传感器系统不仅能提供数据解析和个性化的输出，并且可以大大改进传感器系统的特性和功

8、能。27苏州理工学院2013级电气工程及其自动化专业《传感器原理及应用》图21智能传感器系统智能传感器系统通常包含若干功能层:具有不同感知功能的信号检测层、信号处理层、数据验证和解析层以及信号传输和显示层等。单个智能传感器系统中可包含多个传感器，每个传感器的操作参数如偏置电位及温度等可由系统的微处理器来设定。传感器元件与信号控制及调节平台之间的界面可同时提供激励信号和进行信号记录及调节。数据采集层可将模拟信号转换成数字信号，也可采集额外的必需参数以进行诸如温度漂移及时间漂移的信号