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智能传感器与传感器系统
智能传感器的功能
 
（1）具有自校准和自诊断功能。智能传感器不仅能自动检测各种被测参数，还能进行自动调零、自动调平衡、自动校准，某些智能传感器还能自标定功能。
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（2）具有数据存储、逻辑判断℃
测量精度：±1℃
分辨力： ℃
露点：（在水气冷却过程中最初发生结露的温度）
测量精度：＜±1℃
分辨力为：±℃
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由SHT15构成的相对湿度／温度测试系统的电路框图如图9所示。该系统能测量并显示出相对湿度、温度和露点。SHT15作为从机，89C51单片机作为主机，二者通过串行总线进行通信。
图9 相对湿度／温度测试系统的电路框图
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（3）多功能式混浊度/电导/温度智能传感器系统
混浊度（亦称不透明度）：表示水或其他液体的不透明程度。
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当单色光通过含有悬浮粒子的液体时，由于悬浮粒子引起光的散射，使单色光的强度被衰减，其衰减量就代表液体的混浊度。混浊度是个比值，其单位用NTU来表示。
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美国霍尼韦尔（Honeywell）公司：APMS－10G型带微处理器和单线接口的智能化混浊度传感器系统
能同时测量液体的混浊度、电导和温度，构成多参数在线检测系统
可广泛用于水质净化，清洗设备及化工、食品、医疗卫生等部门。
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APMS－10GRCF的外形及插座上的引脚排列如图10
所示。
（a）外形；（b）插座引脚
图10 APMS－10GRCF的外形及插座上的引脚排列图
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APMS－10G的内部框图如图11所示。
图11 APMS－10G的内部框图
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混浊度测量原理（图12）
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APMS－10G通过9脚RS－232插座连计算机，接线方式如图13所示。
图13 APMS－10G与计算机的接线
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自校准与自标定
Motorola公司烟雾检测报警IC主要有三种类型：
离子型：MC14467－1、MC14468
光电型：MC145010、MC145011
比较器型：MC14578
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MC145010配上红外光电室，即可通过传感微小烟雾颗粒的散热光束来检测烟雾。其基本工作原理是：
“红外发射二极管→红外光→在烟雾颗粒的作用下形成散射光束→红外接收二极管→MC145010→BZ发出报警声”。
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（1）自校准
将MC145010置于校准模式。在该模式下，某些引脚的功能将被重新设定。为进入校准模式，需要给TEST端加负电压，使该端的输出电流为100μA并保持一个时钟周期的时间。
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（2）自标定
利用自检模式可以模拟烟雾条件，对传感器进行自标定。
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具体方法是显著提高光信号放大器的增益，将烟雾室中的背景反射光看成是由烟雾产生的散射光，从而获得模拟的烟雾条件。
经过一个时钟周期后，光信号放大器的增益恢复正常值，模拟的烟雾条件就被撤销。
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生物传感器
生物识别技术是人体生物特征进行身份鉴别的技术。要求这些特征具有“人各有异”、“终身不变”和“随身携带”这三大特点。
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生物识别系统的组成如图14所示。
图14 生物识别系统的组成
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●指纹具有惟一性（随身携带、无法复制、人人不同、指指相异）。
●根据指纹学理论，将两个指纹分别匹配上12个特征时的相同几率仅为1/1050。因此，至今找不出两个指纹完全相同的人，
●即使相貌酷似的孪生兄弟姐妹，或同一个人的十指之间，指纹也存在明显差异。
●指纹的这一特点，为身份鉴定提供了客观依据。
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指纹图像的获取
取像设备主要有以下4种类型：
▲光学取像设备（例如微型三棱镜矩阵）
▲压电式指纹传感器
▲半导体指纹传感器
▲超声波指纹扫描仪。
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指纹的基本纹路图案：基本纹路图案有环形、弓形和螺旋形，如图15所示。其他指纹图案都是基于这三种基本图案衍生而成的。
（a）环型；（b）弓型；（c）螺旋型
图15 3种基本纹路图案
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指纹识别过程：
指纹采样→指纹图像预处理→二值化处理→细化，纹路提取→细节特征提取→指纹匹配（即指纹库的查对）。如图16所示。
图16 指纹识别过程
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半导体指纹传感器
半导体指纹传感器亦称单片集成指纹传感器或CMOS固态指纹传感器，它是在20世纪90年代末问世的。
指纹传感器，可广泛用于便携式指纹识别仪，网络、数据库及工作站的保护装置，自动柜员机（ATM）、智能卡、手