智能传感器的功能及其应用.doc

智能传感器的功能及其应用智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。是一个相对独立的智能单元，它的出现对原来硬件性能的苛刻要求有所减轻，而靠软件帮助来使传感器的性能大幅度提高。智能传感器的功能及其应用如下：1、复合敏感功能 智能传感器具有复合功能，能够同时测量多种物理量和化学量，给出能够较全面反映物质运动规律的信息。如美国加利弗尼亚大学研制的复合液体传感器，可同时测量介质的温度、流速、压力和密度。美国EG&GIC Sensors 公司研制的复合力学传感器，可同时测量物体某一点的三维振动加速度、速度、位移等。（姜书汉智能传感器的主要功能和应用发展。物联网技术 第35期 2011年7月）2、漏血监测，自动补偿，自动适应的功能 为避免对管路内部液体的污染和检测器件的污损，采用非接触的光电方式来检测。在液体管路两端安装光电传感器，使光路穿过管路中的液体，运用透射比浊法，利用血液在凝血过程中浊度突然升高原理来实现检测目的。另外，智能传感器模块中利用A/D转换值的缓变情况可以实现报警点基准值的自动跟踪，从而实现自动补偿和自动适应。（李昔华基于PIC12F675设计的漏血监测智能传感器。仪器仪表学报 第26卷第8期增刊 2005年8月）3、数据采集和实时监控功能智能传感器在各个领域的应用越来越广泛。这种设备的第一个应用就是在无人控制的环境中进行数据(如自然储备、地震地质结构数据)采集。对于比较恶劣的环境和人不宜到达的场所非常适用，比如荒岛上的环境和生态监控，原始森林的防火和动物活动情况监测、污染区域以及地震和火灾等突发灾难现场的监控。智能传感器也可用于城市的交通监测，大型车间原材料和仓库货物进出情况的监测，以及机场、大型工业园区的安全监测。（王鹦鹉基于智能传感器的实时系统任务调度分析。浙江大学硕士学位论文 2006年3月）4、信息存储和传输功能随着全智能集散控制系统(Smart Distributed System) 的飞速发展，对智能单元要求具备通信功能，用通信网络以数字形式进行双向通信，这也是智能传感器关键标志之一。智能传感器通过测试数据传输或接收指令来实现各项功能。如增益的设置、补偿参数的设置、内检参数设置、测试数据输出等（姜书汉智能传感器的主要功能和应用发展。物联网技术 第35期 2011年7月）5、计算、数据处理及控制功能在小型水电站监控系统的应用中，以现场总线技术为基础, 以微处理器为核心, 以数字化通信为传输方式的现场总线智能传感器与一般智能传感器相比, 需有以下功能: 共用一条总线传递信息, 具有多种计算、数据处理及控制功能。取代4 - 20mA 模拟信号传输, 实现传输信号的数字化, 增强信号的抗干扰能力。采用统一的网络化协议, 成为FCS的节点, 实现传感器与执行器之间信息交换。系统可对之进行校验、组态、测试, 从而改善系统的可靠性。接口标准化, 具有即插即用特性。而智能传感器与仪表的应用, 可将测量、报警、保护、控制集于一身, 简化系统结构, 降低系统的复杂性, 提高系统的可靠性和稳定性。（冀丽娜，王鹏飞智能传感器与仪表在小型水电站监控系统中的应用。黑龙江水利科技 2008 第一期（第36卷）6、智能传感器具有一定的仿生能力如模糊逻辑运算、主动鉴别环境、自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。在一个封装中, 把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8 位模- 数转换器( SAR) 、微处理器( 摩托罗拉69HC08) 、存储器和串行接口( SPI) 等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS 电路工艺流程之前, 亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟, 已广泛用于汽车( 机动车) 所需的各式各样的压力测量和控制单元中, 诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广, 不局限于汽车工业。（郑晓霞，冯银兰智能传感器在现代汽车电子中的应用。科学之友，2008年06月（17）B）汽车动力系统中具有自检测能力的智能微加速度传感器，是一种较早期(1996年前后)的但已相当实用的传感器，可用于汽车的自动制动和悬挂系统。（徐京莲，韩峻峰，童启武，杨叙智能传感器在汽车上的应用。传感器与微系统 2009年第28卷第8期）7、故障诊断与容错控制功能 传统控制技术难以在故障情况下对矿井提升机的复杂控制系统实现有效控制, 提出了在提升机控制系统中采用集成智能传感器容错控制方案来实现提升机的容错控制, 以保证提升机在传感器故障情况下, 系统仍能稳定可靠的运行, 增强了系统的可靠性, 避免了事故（彭观明智能传感器在提升机容错控制中的应用。煤矿机械 第28卷 第7期 2007年7月）8、潜水艇中加装的气体传感器有对气体进行检测的功能由智能传感器和现场总线构成的现场总线控制系统，采用三层线性网络结构。以太网层实现各舱室工作站向指挥舱传输数据PROFIBus现场总线网络层采用屏蔽双绞线连接。ASI接口网络层用于传感器和执行器的联网通信各舱室主站通过PROFIBUsDP总线以令牌方式与智能传感器传