集成化智能传感器(6)数字通讯功能集成化智能传感器可利用接口或智能现场通讯器(SFC)来交换信息。SFC可挂在传感器两信号输出线的任何位置,通过键盘的简单操作进行远程设定或变更传感器的参数,如测量范围、线性输出或平方根输出等。这样,无需把传感器从危险区取下来,极大地节省了维护时间和费用。综上所述,集成化智能传感器功能模块可分为两部分:基本传感器部分和信号处理单元部分。基本传感器的功能主要是用传感器测量被测参数,并将传感器的识别特性和计量特性存在可编程的只读存储器(PROM)中,以便校准计算。信号处理单元部分主要是由微处理器计算和处理被测量,并滤除传感器感知的非被测量。这两个部分通常是集成在一起,形成一个整体,封装在一个壳体内。两个部分也可以远距离实现,特别是在测量现场环境较差的情况下,这有利于电子元件和微处理器的保护,也便于远程控制和操作
集成化智能传感器 (6)数字通讯功能 集成化智能传感器可利用接口或智能现场通讯器(SFC)来交 换信息。SFC可挂在传感器两信号输出线的任何位置,通过键盘 的简单操作进行远程设定或变更传感器的参数,如测量范围、线 性输出或平方根输出等。这样,无需把传感器从危险区取下来, 极大地节省了维护时间和费用。 综上所述,集成化智能传感器功能模块可分为两部分:基本 传感器部分和信号处理单元部分。基本传感器的功能主要是用传 感器测量被测参数,并将传感器的识别特性和计量特性存在可编 程的只读存储器(PROM)中,以便校准计算。信号处理单元部分 主要是由微处理器计算和处理被测量,并滤除传感器感知的非被 测量。这两个部分通常是集成在一起,形成一个整体,封装在一 个壳体内。两个部分也可以远距离实现,特别是在测量现场环境 较差的情况下,这有利于电子元件和微处理器的保护,也便于远 程控制和操作
集成化智能传感器2.集成化智能传感器的特点集成化智能传感器与传统传感器相比具有以下特点:(1)精度高集成化智能传感器有多项功能来保证它的高精度,如自动校零以去除零点误差:与标准参考基准实时对比以自动进行整体系统校定:自动进行整体系统的非线性等系统误差的校正:通过对采集的大量数据的统计处理以消除偶然误差的影响。这些措施保证了智能传感器有很高的测量精度
集成化智能传感器 2.集成化智能传感器的特点 集成化智能传感器与传统传感器相比具有以下特点: (1)精度高 集成化智能传感器有多项功能来保证它的高精度,如自动 校零以去除零点误差;与标准参考基准实时对比以自动进行整 体系统校定;自动进行整体系统的非线性等系统误差的校正; 通过对采集的大量数据的统计处理以消除偶然误差的影响。这 些措施保证了智能传感器有很高的测量精度
集成化智能传感器(2)可靠性与稳定性高集成化智能传感器可以自动补偿因工作条件与环境参数发生变化后引起的系统特性的漂移,如温度补偿:自动转换量程以适应被测参数的变化:自我检验、分析、判断所采集数据的合理性,并给出异常情况的应急处理(报警或故障提示)等。因此集成化智能传感器具有高可靠性与高稳定性。(3)信噪比与分辨力高由于集成化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,可以去除输入数据中的噪声,取出有用信号:通过数据融合、神经网络等技术,可以消除多参数状态下交又灵敏度的影响,从而保证在多参数状态下对特定参数测量的分辨力。因此集成化智能传感器具有高信噪比和高分辨力
集成化智能传感器 (2)可靠性与稳定性高 集成化智能传感器可以自动补偿因工作条件与环境参数发 生变化后引起的系统特性的漂移,如温度补偿;自动转换量程 以适应被测参数的变化;自我检验、分析、判断所采集数据的 合理性,并给出异常情况的应急处理(报警或故障提示)等。 因此集成化智能传感器具有高可靠性与高稳定性。 (3)信噪比与分辨力高 由于集成化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,可以去除输入 数据中的噪声,取出有用信号;通过数据融合、神经网络等技 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 参数状态下对特定参数测量的分辨力。因此集成化智能传感器 具有高信噪比和高分辨力
集成化智能传感器(4)自适应性强由于集成化智能传感器具有判断、分析与处理功能,它能根据系统工作情况决策各部分供电情况、与上位计算机的数据传输速率,使系统工作在最低功耗状态和优化传送效率。(5)性能价格比高集成化智能传感器所具有的上述高性能,不是像传统传感器技术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,而是通过与微处理器/微计算机相结合,采用廉价的集成电路工艺和芯片以及强大的软件来实现的,所以其性能价格比高
集成化智能传感器 (4)自适应性强 由于集成化智能传感器具有判断、分析与处理功能,它能 根据系统工作情况决策各部分供电情况、与上位计算机的数据 传输速率,使系统工作在最低功耗状态和优化传送效率。 (5)性能价格比高 集成化智能传感器所具有的上述高性能,不是像传统传感 器技术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,而是通 过与微处理器/微计算机相结合,采用廉价的集成电路工艺和芯 片以及强大的软件来实现的,所以其性能价格比高
集成化智能传感器三、智能传感器的实现目前,智能传感器主要有如下三条实现途径:1.非集成化实现非集成化智能传感器是将传统的经典传感器(采用非集成化工艺制作的传感器,仅具有获取信息的功能)、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器组合为一整体而构成的一个智能传感器系统。其组成框图如图所示。总线经典传感器调理电路微处理器接口数据总线非集成式智能传感器外壳
集成化智能传感器 三、智能传感器的实现 目前,智能传感器主要有如下三条实现途径: 1.非集成化实现 非集成化智能传感器是将传统的经典传感器(采用非集成化 工艺制作的传感器,仅具有获取信息的功能)、信号调理电路、 带数字总线接口的微处理器组合为一整体而构成的一个智能传 感器系统。其组成框图如图所示