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先进制造技术论文30404智能传感器原理及应用
姓名:张军子
湖北理工学院机电工程学院,黄石435000
摘要:智能传感器技术是综合多种学科的复合型技术,是一门正在蓬勃发展的现代使感器技术。通过对其概念、结构、功能的阐述,指明了它的实现途径及应用过程中的特殊作用表明了智能传感器是未来发展的向。
Abstract: Nowadays the intelligentsensorhas been applied ratherwidely since its extrusion. The conceptof the intelligentsensor, theway of its constitution, the characteristic of its function, the trend of its development and itsmain applicationwere prehensively in this paper. From this paperwe can draw a conclusion that the emerge of the intelligent
sensor has represented the sensor’s developing direction in the future.
引言
智能传感器技术是一门正在蓬勃发展的现代传感器技术,是涉及微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、,由于对其“智能”
含义的理解不断深化,,表明了智能传感器是未来发展的方向。
1 智能传感器的定义
传感器(sensor)一词来自拉丁语sentire,意思是“觉察,领悟”。其作用是对于诸如热、光、力、声、运动等物理或化学的刺激做出反应,感受被测刺激后定量地将其转化为电信号,信号调理电路对该信号进行放大、调制等处理,再由变送器转化成适于记录和显示的形式输出。智能传感器( intelligent sensor)的概念最初是由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出并形成的,1978年研发出产品。宇宙飞船上需要用大量的传感器不断向地面发送温度、位置、速度和姿态等数据信息,用一台大型计算机很难同时处理如此庞杂的
数据,于是提出把CPU分散化,从而产生出智能化传感器。
目前,智能传感器尚无公认的科学定义,但普遍认为智能传感器是由传统传感器与专用微处理器组成的。智能传感器可分两大部分:基本传感器和信息处理单元。基本传感器是构成智能传感器的基础,其性能很大程度上决定着智能传感器的性能,由于微机械加工工艺的逐步成熟以及微处理器的补偿作用,基本传感器的某些缺陷(如:输入输出的非线性)得到较大程度的改善;信息处理单元以微处理器为核心,接受基本传感器的输出,并对该输出信号进行处理,如标度变换、线性化补偿、数字调零、数字滤波等,处理工作大部分由软件完成。智能传感器的两大部分可以集成在一起设置成为一个整体,封装在一个表壳内;也可分开设置,以利用电子元器件和微处理器的保护,尤其在测试环境较恶劣时更应该分开设置。
2 智能传感器的结构
最初的智能传感器设计主要集中在输出端数字处理上,旨在获得高精度的温度补偿