智能传感器的功能及应用领域分析

最近几年，随着系统自动化程度的提高和复杂性的增加，对传感器的综合精度、稳定可靠性和响应要求越来越高。传统的传感器因其功能单一、性能不适应、不能满足多种测试要求，为此人们利用微处理器智能技术用于传感器。人们又将微机械加工技术应用到传感器，从而产生新概念传感器——智能传感器。智能传感器从其功能来说是具有一种或多种敏感功能，能够完成信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯，内部可实现自检、自校、自补偿、自诊断、具备以上部分功能或全部功能的器件。

智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。是一个相对独立的智能单元，它的出现对原来硬件性能苛刻要求有所减轻，而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。

智能传感器具有复合功能，能够同时测量多种物理量和化学量，给出能够较全面反映物质运动规律的信息。如美国加利弗尼亚大学研制的复合液体传感器，可同时测量介质的温度、流速、压力和密度。智能传感器的自补偿和计算功能为传感器的温度漂移和非线性补偿开辟了新的道路。这样，放宽传感器加工精密度要求，只要能保证传感器的重复性好，利用微处理器对测试的信号通过软件计算，采用多次拟合和差值计算方法对漂移和非线性进行补偿，从而能获得较精确的测量结果。

智能传感器具有自检、自校、自诊断功能，首先自诊断功能在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障。其次根据使用时间可以在线进行校正，微处理器利用存在EPROM内的计量特性数据进行对比校对。智能传感器通过测试数据传输或接收指令来实现各项功能。如增益的设置、补偿参数的设置、内检参数设置、测试数据输出等。对智能单元要求具备通信功能，用通信网络以数字形式进行双向通信，这也是智能传感器关键标志之一。

目前，我国智能传感器的研究主要集中在专业研究所和大学，始于八十年代中期，八十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。九十年代初，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。

目前智能传感器多使用于压力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量。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和可靠性技术研究等方面。今后几年中，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。