智能仪表概述

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机(单片机)为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。 智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。随着科学技术的进一步发展，仪表的智能化程度将越来越高。智能仪表，不但能完成多种物理量的精确显示，同时可以带变送输出、继电器控制输出、通讯、数据保持等多种功能。 智能仪表和智能传感器一般是用在现场总线系统中，这种仪表和传感器内部嵌入的有通讯模块和控制模块，可以完成数据采集，数据处理和数据通讯功能。

最初的智能仪表被称为自动抄表系统(AMR)，远程自动抄表也成为了智能仪表最基本的功能。利用智能仪表的红外线等通信功能，就能够实现自动抄表。这样就不需要工作人员前往现场进行人工抄表，提升了效率，也削减抄表业务的成本。此外，还能够减少人为因素造成的失误，抄表精度得到提升，也使得收益得到提升。之后双向通信的远程操作功能也增加进来，防止非法使用电力/燃气等，因此智能仪表最初被能源行业应用和看好。

1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;2、测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低;3、系列公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择;4、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500：1;5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;6、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠;7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量;可显示.庄、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART;8、转换器采用表面安装技术SMT，具有自检和自诊断功能。

(1)精度高智能变送器具有较高的精度。利用内装的微处理器，能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响，通过数据处理，对非线性进行校正，对滞后及复现性进行补偿，使得输出信号更精确。一般情况，精度为最大量程的±0.1%，数字信号可达±0.075% [1] (2)功能强智能变送器具有多种复杂的运算功能，依赖内部微处理器和存储器，可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。(3)测量范围宽普通变送器的量程比最大为10:1，而智能变送器可达40:1或100:1，迁移量可达1900%和-200%，减少变送器的规格，增强通用性和互换性，给用户带来诸多方便。(4)通信功能强智能变送器均可实现手操器进行操作，既可在现场将手操器插到变送器的相应插孔，也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上，进行零点及量程的调校及变更。有的变送器具有模拟量和数字量两种输出方式(如HART协议)，为实现现场总线通讯奠定了基础。(5)完善的自诊断功能通过通信器可以查出变送器自诊断的故障结果信息。

(1)智能仪表的智能化程度有待进一步提高智能仪表的智能化程度表征着其应用的广度和深度，目前的智能仪表还只是处于一个较低水平的初级智能化阶段，但某些特殊工艺及应用场合则对仪表的智能化提出了较高的要求，而当前的智能化理论，如：神经网络、遗传算法、小波理论、混沌理论等已经具备潜在的应用基础，这就意味着我们有必要也有能力结合具体的应用需要下大气力开发高级智能化的仪表技术。(2)智能仪表的稳定性、可靠性有待长期和持续的关注仪表运行的稳定性、可靠性是用户首要关心的问题，智能仪表也不例外，随着智能仪表技术的不断拓展、新型的智能仪表也将陆续投放市场，这需要我们始终把握一个原则：每一项智能新技术的应用有待实践的检验，是否用户有信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”。这就需要安全性、可靠性技术的并行开发。(3)智能仪表的潜在功能应用有待最大化目前工业自动化领域的实际应用尚未将智能仪表的功能发挥最大化，而更多的只是应用了其总体功能的半数左右，而这一应用现状的主要原因是，控制系统的总体架构忽略了诸如现场总线的技术优势，这需要仪表厂商与用户建立良好的合作伙伴关系，加强长期合作，以短期投资促长期效益，通过建立“智能仪表+现场总线”的控制系统架构，确立优化的投资观念，达成和谐共赢的目标。(4)继续加大国内智能仪表的开发投入智能仪表技术及应用还需要经历一个较为漫长的成熟发展期，而对于国内智能仪表技术及产品开发已经面临着更大的挑战，这种局面召唤着国内仪表行业共同探讨智能仪表的发展问题，应对激烈的国际竞争市场，担负仪表产业的历史使命，在日益优厚的国家及政府扶持政策下，坚持产、学、研的密切结合，继续加大国内智能仪表的开发投入。