智能化是传感器发展的必然趋势

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1、智能化是传感器发展的必然趋势点击次数:498发布时间:2009-6-38:35:11现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，近百年来，传感器的发展人致经历了以下三个阶段；（1）传统的分立式传感器（含敏感元件）；（2）模拟集成传感器；（3）智能传感器。冃前，国际上新型传感器疋从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。1传感器的分类1・1传统的分立式传感器该类传感器是用非集成化工艺制造的，仅具有获取信号的功能。

2、1.2模拟集成化传感器集成传感器是采用硅半导体集成丄艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成传感器。模拟集成传感器是在20卅:纪80年代问世的，它是将传感器集成在一个芯片上、对完成测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成传感器的主耍特点是功能单一（仅测量某一物理量）、测量误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测量、控制，不需耍进行非线性校准，外围电路简单。1.3智能传感器仃ntelligentSensor）智能传感器（亦称数字传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技

3、术、计算机技术和口动测试技术（ATE）的结晶。冃前，国际上已开发出多种智能传感器系列产品。智能传感器内部都包含传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（cpu）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）o智能传感器的特点是能输出测量数据及相关的控制量，适配各种微控制器（MCU）；并口它是在硕件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。2智能传感器的功能和特点2.1智能传感器的功能智能传感器一般都有下列全部或部分功能：

4、3.具有自校零、白标定、白校正；b.具有口动补偿功能；c・能够口动采集数据，并对数据进行预处理；d・能够自行进行检验、自选量程、自寻故障;e.具有数字存储、记忆与信息处理功能；e.具有双向通讯、标准化数字输出或符号输出功能；f.具冇判断、决策处理能力。2.2智能传感器的特点与传统的传感器相比，智能传感器的特点是：3.精度高智能传感器有多项功能来保证它的高精度，如；通过H动校零去除零点谋差；与标准参考基准实时对比以自动进行整体系统标定；自动进行整体非线形等系统课差的校正;通过对采集的大量数据的统计处理以消除偶

5、然误差的彫响；从血保证了智能传感器具有高精度。b.高可靠性与高稳定性智能传感器能自动补偿因工作条件与环境参数发生变化后引起系统特性的漂移，比如：温度变化血产生的零点和灵敏度的漂移；在当被测参数变化后能口动改换量程；能实时口动进行系统的口我检验，分析、判断所采集的数据的合理性，并给出界常情况的应急处理（报警或故障提示）。因此，有多项功能保证了智能传感器的高对靠性与高稳定性。c・高信噪比与高分辨率由于智能传感器具有数据存储、记忆与信息处理功能，通过软件进行数字滤波、相关分析等处理，町以去除输入数据中的噪声，将有

6、用的信号提取出来；通过数据融合、神经网络技术，可以消除多参数状态下交叉灵敏度的影响，从而保证在多参数状态卜-对特定参数测量的分辨能力，故智能传感器具有高的信噪比与分辨率。d.强的口适应性由于智能传感器具有判断、分析和处理功能，它能根据系统工作悄况决策各部分的供电情况、与上位计算机数据传输速率，使系统丄作在最优低功耗状态和优化的传输速率。e•高的性能价格比智能传感器所具有的上述高性能，不是彖传统传感器技术那样为追求传感器本身的完善，对传感器的各个环节进行精心设计与调试、进行“手工艺品”式的精雕细琢来获得，而是

7、通过与微处理器/计算机相结合，采用廉价的集成电路丄艺和芯片以及强大的软件来实现的。所以具有高的性价比。3.智能化设计是传感器传统设计理念中的一次革命，是世界传感器的发展趋势•传感器的智能化和任何其他事物一样有它的必然性，传感器：作为信息系统的最前端，它的特性好坏、输出信息的对靠性对整个系统质量至关重要，但是长期以来与计算机技术的飞速发展相比传感器技术前进的步伐明显落后，由于采用传统的传感器技术设计和生产，使得传感器的性价比很低，据有关资料介绍，从1970年到1990年计算机的性价比提高了1000倍，而传感器

8、的性价比只提高了3倍。然而，传统传感器技术已达到了技术极限，它的性价比不可能再有大幅度的提高。另外它在以下几个方而存在着严重的不足：△输入输出特性存在非线性，口随时间漂移；△参数易受环境条件变化的影响；△信噪比低，易受噪声干扰；△存在交义灵敏度，选择性、分辨率不高。随着工农业生产和科技事业的发展不仅对传感器的性能要求越来越鬲，而J1对它的数量要求也越来越人，再用传统的方法设计和用作坊式的手工操作为主的生产，质与量