什么是智能传感器?

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硅微电子技术的成熟使得在单个芯片中实现复杂结构的微电子机械系统成为现实,也给传感器的微型化提供了基础。同时采用 IC技术将信号处理和控制电路集成到单个芯片中 ,大大提高了传感器的性能并扩展了传感器的功能 ,即实现所谓的智能化。

所谓智能传感器(intelligent sensor或smart sensor),就是一种带有微处理器的兼有检测、判断与信息处理功能的传感器。智能传感器的最大特点就是将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机融合在一起,从一定意义上讲,它具有类似于人工智能的作用。
 
一般来说 ,智能传感器是能够实现对传感器的原始数据进行加工处理,而并非 仅 仅 是 将 模 拟 信 号 转 换 为 数 字 信 号 。根 据 EDC(Electronic Development Corporation)的定 义 ,智能传感器应具备如下的特征:
 
可以根据输入信号值进行判断和制定决策
 
可以通过软件控制作出多种的决定
 
可以与外部进行信息交换 ,有 输入输出接口
 
具有自检测 、自 修正和自保护功能
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所谓的智能传感器并非是简单的单片机嵌入传感器中将模拟信号转换为数字信号,其实际所包括的内容要广泛得多。从智能传感器的概念产生和发展历史来看, 其经历了一个内涵不断丰富的过程。 即使是传统意义上的智能传感器也并不具备这种功能。
 
正如上面所提到的 ,在80年代 ,将信号处理电 路(滤 波 、放 大 、调 零 )与 传 感 器 设 计 在 一 起 ,输 出0~5V电压或4~20mA电流,这样的传感器即为当时意义上 的“ 智能传感器 ”;在80年代末期到90年代中后期,随着单片机技术的发展 ,将单片微处理器嵌入传感器中实现温度补偿 、修正 、校准,同 时A/D变换器直接将原来的模拟信号转换为数字信号 ,这样一来将“ 智能传感器” 所包含的含义推进了一步。这种类型的传感器在设计方法上已开始有所转变,不再象以前是简单的硬件构成 ,需要通过软件对信号进行简单处理 ,相应输出的信号是数字信号;自“现场总线 ”概念提出以后,基于现场总线的测量控制系统得到了广泛的应用, 相应对传感器的设计又提出了新的要求。从发展的角度看,未来单个传感器独立使用的场合将越来越少 ,更多的是多传感器系统的应用以实现多参数的测量和多对象的控制。测量和控制信息的交换在底层主要是通过现场总线来完成。数据交换主要是通过Internet等网络来实现。
 
为了满足这种多传感器之间的信息交换,传感器设计上软件占主要的地位,通过软件将传感器内部各个敏感单元或与外部的智能传感器单元联系在一起。软件对象不再是以前的单个对象,而是整个系统 ,其输出的数字信号是符合某种协议格式的。从而可以实现传感器与传感器之间 、传感器与执行器之间、传 感器与系统之间的数据交换和共享。因此智能网络化是传感器的未来发展方向。
 
                   
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