智能傳感器的功能特點(diǎn)
1.復合敏感功能----我們觀(guān)察周?chē)淖匀滑F象,常見(jiàn)的信號有聲、光、電、熱、力、化學(xué)等。敏感元件測量一般通過(guò)兩種方式:直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能,能夠同時(shí)測量多種物理量和化學(xué)量,給出能夠較全面反映物質(zhì)運動(dòng)規律的信息。如美國加利弗尼亞大學(xué)研制的復合液體傳感器,可同時(shí)測量介質(zhì)的溫度、流速、壓力和密度。美國EGGICSensors公司研制的復合力學(xué)傳感器,可同時(shí)測量物體某一點(diǎn)的三維振動(dòng)加速度、速度、位移,等等。
2.自補償和計算功能----多年來(lái)從事傳感器研制的工程技術(shù)人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線(xiàn)性作大量的補償工作,但都沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線(xiàn)性補償開(kāi)辟了新的道路。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,只要能保證傳感器的重復性好,利用微處理器對測試的信號通過(guò)軟件計算,采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線(xiàn)性進(jìn)行補償,從而能獲得較精確的測量結果。
3.自檢、自校、自診斷功能----普通傳感器需要定期檢驗和標定,以保證它在正常使用時(shí)足夠的準確度,這些工作一般要求將傳感器從使用現場(chǎng)拆卸送到實(shí)驗室或檢驗部門(mén)進(jìn)行。
對于在線(xiàn)測量傳感器出現異常則不能及時(shí)診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀(guān),首先自診斷功能在電源接通時(shí)進(jìn)行自檢,診斷測試以確定組件有無(wú)故障。其次根據使用時(shí)間可以在線(xiàn)進(jìn)行校正,微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進(jìn)行對比校對。
4.信息存儲和傳輸----隨著(zhù)全智能集散控制系統(Smart Distributed System)的飛速發(fā)展,對智能單元要求具備通信功能,用通信網(wǎng)絡(luò )以數字形式進(jìn)行雙向通信,這也是智能傳感器關(guān)鍵標志之一。智能傳感器通過(guò)測試數據傳輸或接收指令來(lái)實(shí)現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。
5、智能傳感器的集成化----由于大規模集成電路的發(fā)展使得傳感器與相應的電路都集成到同一芯片上,而這種具有某些智能功能的傳感器叫作集成智能傳感器集成智能傳感器的功能有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):較高信噪比:傳感器的弱信號先經(jīng)集成電路信號放大后再遠距離傳送,就可大大改進(jìn)信噪比。改善性能:由于傳感器與電路集成于同一芯片上,對于傳感器的零漂、溫漂和零位可以通過(guò)自校單元定期自動(dòng)校準,又可以采用適當的反饋方式改善傳感器的頻響。信號規一化:傳感器的模擬信號通過(guò)程控放大器進(jìn)行規一化,又通過(guò)模數轉換成數字信號,微處理器按數字傳輸的幾種形式進(jìn)行數字規一化,如串行、并行、頻率、相位和脈沖等。
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