隨著測控系統(tǒng)自動化、智能化的發(fā)展,傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)不能滿足一定的數(shù)據(jù)處理能力以及自檢、自校、自補償?shù)墓δ?,智能傳感器和多功能傳感器的研發(fā)和應用已經(jīng)走向市場。圭革智能帶您了解什么是智能傳感器。
智能傳感器的結構及特點
傳感器像人的五官一樣,是獲取信息的重要工具。它在工業(yè)生產(chǎn)、國防建設和科學技術領域發(fā)揮著巨大的作用。但與飛速發(fā)展的計算機相比較,作為“五官”的傳感器遠遠趕不上作為“大腦”的計算機的發(fā)展速度。
隨著測控系統(tǒng)自動化、智能化的發(fā)展,要求傳感器準確度高、可靠性高、穩(wěn)定性好,而且具備一定的數(shù)據(jù)處理能力,并能夠自檢、自校、自補償。傳統(tǒng)的傳感器已不能滿足這樣的要求。
另外,為制造高性能的傳感器,光靠改進材料工藝也很困難,需要利用計算機技術與傳感器技術相結合,彌補其性能的不足,計算機技術使傳感器技術發(fā)生了巨大的變革,微處理器(或微計算機)和傳感器相結合,產(chǎn)生功能強大的智能傳感器。國外稱為Intelligentsensor(智能傳感器)或Smartsensor(靈巧的、機敏的、智能傳感器)。另外,傳統(tǒng)的傳感器一般只能測量一個參數(shù),有些場合需要同時測量多個參數(shù)的體積小的多功能傳感器?,F(xiàn)在多國科學家已重視這一方向的開拓,并已研制出一些多功能傳感器。
1、智能傳感器
智能傳感器是當今國際科技界研究的熱點,尚無統(tǒng)一的、確切的定義。
目前國內(nèi)外學者普遍認為,智能傳感器是由傳統(tǒng)的傳感器和微處理器(或微計算機)相結合而構成的,它充分利用計算機的計算和存儲能力,對傳感器的數(shù)據(jù)進行處理,并能對它的內(nèi)部行為進行調(diào)節(jié),使采集的數(shù)據(jù)最佳。智能傳感器的功能如下:
(1)自補償能力:
通過軟件對傳感器的非線性、溫度漂移、時間漂移、響應時間等進行自動補償。
(2)自校準功能:
操作者輸入零值或某一標準量值后,自校準軟件可以自動地對傳感器進行在線校準。
(3)自診斷功能:
接通電源后,可對傳感器進行自檢,檢查傳感器各部分是否正常,并可診斷發(fā)生故障的部件。
(4)數(shù)值處理功能:
可以根據(jù)智能傳感器內(nèi)部的程序,自動處理數(shù)據(jù),如進行統(tǒng)計處理,剔除異常值等。
(5)雙向通信功能:
微處理器和基本傳感器之間構成閉環(huán),微處理機不但接收、處理傳感器的數(shù)據(jù),還可將信息反饋至傳感器,對測量過程進行調(diào)節(jié)和控制。
(6)信息存儲和記憶功能。
(7)數(shù)字量輸出功能:
輸出數(shù)字信號,可方便的和計算機或接口總線相連。
目前研制的智能傳感器只具有上述功能中的一部分。傳統(tǒng)的傳感器只能作為敏感元件,檢測物理量的變化,而智能傳感器則包括測量信號調(diào)理(如濾波、放大、A/D轉換等)、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示等。它幾乎包括了儀器儀表的全部功能??梢娭悄軅鞲衅鞯墓δ芤蜒由斓絻x器的領域。
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