集成化智能传感器武汉理工大学机电工程学院
武汉理工大学 机电工程学院 集成化智能传感器
集成化智能传感器一、 概述智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范的定义。早期，人们简单、机械地强调在工艺上将传感器和微处理器两者紧密结合，认为“传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器”，显然，这种定义过于狭义。智能传感器的中、英文称谓很多，目前尚未统一。一般认为“intelligentSensor”是英国人对智能传感器的称谓，而“SmartSensor”是美国人对智能传感器的俗称。JohanH.Huijsing在“IntegratedSmartSensor”一文中按集成化程度的不同，分别称为“Smart Sensor”，“Integrated Smart Sensor”。“Smart Sensor”的中文译名有的译为“灵巧传感器”，也有译为“智能传感器”。目前国内大多数采用集成智能传感器（IntegratedSmartSensor）的称谓，简称智能传感器（intelligentSensor），并且认为：“传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有信息检测和信息处理的传感器是智能传感器（系统）”：将传感器与微处理器集成在一块芯片上只是构成智能传感器（系统）的一种方式
集成化智能传感器 一、概述 智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新 技术，至今还没有形成规范的定义。早期，人们简单、机械地强调在工艺 上将传感器和微处理器两者紧密结合，认为“传感器的敏感元件及其信号 调理电路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器”，显然，这种定 义过于狭义。 智能传感器的中、英文称谓很多，目前尚未统一。一般认为 “intelligent Sensor”是英国人对智能传感器的称谓，而“Smart Sensor”是美国人对智能传感器的俗称。 Johan H.Huijsing 在 “Integrated Smart Sensor”一文中按集成化程度的不同，分别称为 “Smart Sensor” ，“Integrated Smart Sensor”。“Smart Sensor”的 中文译名有的译为“灵巧传感器” ，也有译为“智能传感器” 。目前国内 大多数采用集成智能传感器（Integrated Smart Sensor）的称谓，简称智 能传感器（intelligent Sensor），并且认为：“传感器与微处理器赋予 智能的结合，兼有信息检测和信息处理的传感器是智能传感器（系 统）”；将传感器与微处理器集成在一块芯片上只是构成智能传感器（系 统）的一种方式
集成化智能传感器二、集成化智能传感器的功能与特点1.集成化智能传感器的功能集成化智能传感器的功能是通过比较人的感官和大脑的协调动作，总结长期以来传感器测量的实际经验而提出的。概括而言，主要功能如下：（1）自补偿和计算智能传感器的自补偿和计算功能为传感器的温度漂移和非线性补偿开辟了新的道路。即使传感器的加工不太精密，只要能保证其重复性好，通过传感器的计算功能也能获得较精确的测量结果
集成化智能传感器 二、集成化智能传感器的功能与特点 1.集成化智能传感器的功能 集成化智能传感器的功能是通过比较人的感官和大脑的协调 动作，总结长期以来传感器测量的实际经验而提出的。概括而 言，主要功能如下： （1）自补偿和计算 智能传感器的自补偿和计算功能为传感器的温度漂移和非线 性补偿开辟了新的道路。即使传感器的加工不太精密，只要能 保证其重复性好，通过传感器的计算功能也能获得较精确的测 量结果
集成化智能传感器（2）自检、自诊断和自校正普通传感器需要定期检验和标定，以保证其精确度。检验和标定时一般要求将传感器从使用现场拆卸下来拿到实验室进行，很不方便。而集成化智能传感器的检验校正可以在线进行。一般所要调整的参数主要是零位和增益。将校正功能软件存储在智能传感器的存储器中，操作者只要输入零位和一些已知参数，智能传感器的微处理器就能自动将随时间变化了的零位和增益校正过来。（3）复合敏感功能集成化智能传感器能够同时测量多种物理量和化学量，具有复合敏感功能，能够给出全面反映物质和变化规律的信息。如压力、真空度，温度梯度、热量和，浓度、pH值等分别反映物质的力、热、化学特性
集成化智能传感器 （2）自检、自诊断和自校正 普通传感器需要定期检验和标定，以保证其精确度。检验和 标定时一般要求将传感器从使用现场拆卸下来拿到实验室进 行，很不方便。而集成化智能传感器的检验校正可以在线进 行。一般所要调整的参数主要是零位和增益。将校正功能软 件存储在智能传感器的存储器中，操作者只要输入零位和一 些已知参数，智能传感器的微处理器就能自动将随时间变化 了的零位和增益校正过来。 （3）复合敏感功能 集成化智能传感器能够同时测量多种物理量和化学量，具有复 合敏感功能，能够给出全面反映物质和变化规律的信息。如压 力、真空度，温度梯度、热量和熵，浓度、pH值等分别反映物 质的力、热、化学特性
集成化智能传感器（4）接口功能由于传感器中使用了微处理器，其接口容易实现数学化与标准化，可方便地与一个网络系统或上一级计算机进行接口，这样就可以由远程中心计算机控制整个系统工作。（5）显示报警功能集成化智能传感器通过接口与数码管或其他显示器结合起来：可选点显示或定时循环显示各种测量值及相关参数。测量结果也可以由打印机输出。此外，通过与预设上下限值的比较还可实现超限值的声光报警功能
集成化智能传感器 （4）接口功能 由于传感器中使用了微处理器，其接口容易实现数字化与标准 化，可方便地与一个网络系统或上一级计算机进行接口，这样 就可以由远程中心计算机控制整个系统工作。 （5）显示报警功能 集成化智能传感器通过接口与数码管或其他显示器结合起来， 可选点显示或定时循环显示各种测量值及相关参数。测量结果 也可以由打印机输出。此外，通过与预设上下限值的比较还可 实现超限值的声光报警功能