智能传感器地地的应用前景

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1、实用标准文案智能传感器的应用前景作者姓名：李宗枚单位：石油化工学院过程装备与控制工程2班摘要：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。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方向。关键词：智能传感器、应用、发展1.引言智能传感器是一种能够对被测对象的某一信息具有感受、检出的功能；能学习、推理判断处理信号；并具有通信及管理功能的一类新型传感器。智能传感器有自动校零、标定、补偿、采集数据等能力。其能力决定了智能化传感器还具有较高的精度和分辨率，较高的稳定性

2、及可靠性，较好的适应性，相比于传统传感器还具有非常高的性价比[1]。十几年前，美国Honeywell公司研制第一只智能传感器。它是将硅敏感元件技术与微处理器的计算、控制能力结合在一起，建立了新的传感器概念。目前智能传感器多使用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量。如美国Honeywell公司的ST3000系列全智能变送器，德国Strohrmann公司的二维加速度传感器等。目前，智能传感器系统本身都是数字式的，但其通信规定仍采用4～20mA的标准模拟信号。国际上有关标准化研究机构正在积极推出国际规格的数字标准(

3、现场总线)。在现在的过渡阶段采用了HART协议(HighwayAddressableRemoteTransducer，寻址远程传感器数据线)。这是一种智能传感器的通信协议，与现有的4～20mA的系统兼容，模拟与数字可以同时进行通信。这样使不同生产厂家的产品具有通用性。我国对智能传感器的研究主要集中在专业研究所和大学，始于20世纪80年代中期，80年代末，中国国防科技大学、北京航空航天大学、浙江大学等大专院校相继报道了研究成果。90年代初，国内几家研究机构采用混合集成技术成功的研制出实用的智能传感器，标志着我国智能传感器

4、的研究进入了国际行列，但是与国外的先进技术相比，我们还有较大差距，主要在：先进的计算、模拟和设计方法；先进的微机械加工技术与设备；先进的封装技术于设备；可靠性技术研究等方面。所以加强技术的研究和引进先进设备，提高整体水平是我们今后努力的方向。今后几年，智能传感器将扩展到化学、电磁、光学和核物理等领域。可以预见，越来越多的智能传感器将会在我国国民经济的各个领域发挥作用[2]。2、正文2.1智能传感器的实现途径目前,智能传感器的实现是沿着传感器技术发展的三条途径进行的。第一，非集成化实现精彩文档实用标准文案非集成化智能传感

5、器是将传统的基本传感器、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器组合为一个整体而构成的智能传感器系统[3]。这种非集成化智能传感器是在现场总线控制系统发展形势的推动下迅速发展起来的。自动化仪表生产厂家原有的一套生产工艺设备基本不变，附加一块带数字总线接口的微处理器插板组装而成，并配备能进行通信、控制、自校正、自补偿、自诊断等智能化软件，从而实现智能传感器功能。这是一种最经济、最快速建立智能传感器的途径。第二，集成化实现这种智能传感器系统是采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术，利用硅作为基本材料来制作敏感元件、信号调

6、理电路以及微处理器单元，并把它们集成在一块芯片上构成的。集成化实现使智能传感器达到了微型化、结构一体化，从而提高了精度和稳定性。敏感元件构成阵列后，配合相应图像处理软件，可以实现图形成像且构成多维图像传感器，这时的智能传感器就达到了它的最高级形式。第三，混合实现要在一块芯片上实现智能传感器系统存在着许多棘手的难题。根据需要与可能，可将系统各个集成化环节(如敏感单元、信号调理电路、微处理器单元、数字总线接口)以不同的组合方式集成在两块或三块芯片上，并装在一个外壳里[4]。2.2智能传感器的功能和特点1.智能传感器一般都有

7、下列全部或部分功能：a.具有自校零、自标定、自校正；b.具有自动补偿功能；c.能够自动采集数据，并对数据进行预处理；d.能够自行进行检验、自选量程、自寻故障；e.具有数字存储、记忆与信息处理功能；f.具有双向通讯、标准化数字输出或符号输出功能；g.具有判断、决策处理能力。2.与传统的传感器相比，智能传感器的特点是：第一，精度高智能传感器有多项功能来保证它的高精度，如；通过自动校零去除零点误差；与标准参考基准实时对比以自动进行整体系统标定；自动进行整体非线形等系统误差的校正；通过对采集的大量数据的统计处理以消除偶然误差的

8、影响；从而保证了智能传感器具有高精度。第二，高可靠性与高稳定性智能传感器能自动补偿因工作条件与环境参数发生变化后引起系统特性的漂移，比如：温度变化而产生的零点和灵敏度的漂移；在当被测参数变化后能自动改换量程；能实时自动进行系统的自我检验，分析、判断所采集的数据的合理性，并给出异常情况的应急处理（报警或故障提示）。因此，有多项功能保