菜單導航

智能傳感器基礎知識詳解

作者:?精裝之家 來源:?精裝之家 發布時間:?2020年12月05日 23:35:04

什么是智能傳感器?

作為人類獲取信息的工具,傳感器是現代信息技術的重要組成部分。傳統意義上的傳感器輸出的多是模擬量信號,本身不具備信號處理和組網功能,需連接到特定測量儀表才能完成信號的處理和傳輸功能。智能傳感器能在內部實現對原始數據的加工處理,并且可以通過標準的接口與外界實現數據交換,以及根據實際的需要通過軟件控制改變傳感器的工作,從而實現智能化、網絡化。由于使用標準總線接口,智能傳感器具有良好的開放性、擴展性,給系統的擴充帶來了很大的發展空間。

智能傳感器概念最早由美國宇航局在研發宇宙飛船過程中提出來,并于1979年形成產品。宇宙飛船上需要大量的傳感器不斷向地面或飛船上的處理器發送溫度、位置、速度和姿態等數據信息,即便使用一臺大型計算機也很難同時處理如此龐大的數據。何況飛船又限制計算機體積和重量,因此希望傳感器本身具有信息處理功能,于是將傳感器與微處理器結合,就出現了智能傳感器。

智能傳感器是一種能夠對被測對象的某一信息具有感受、檢出的功能;能學習、推理判斷處理信號;并具有通信及管理功能的一類新型傳感器。智能傳感器有自動校零、標定、補償、采集數據等能力。其能力決定了智能化傳感器還具有較高的精度和分辨率,較高的穩定性及可靠性,較好的適應性,相比于傳統傳感器還具有非常高的性價比。

早期的智能傳感器是將傳感器的輸出信號經處理和轉化后由接口送到微處理機進行運算處理。80年代智能傳感器主要以微處理器為核心,把傳感器信號調節電路、微電子計算機存貯器及接口電路集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能。90年代智能化測量技術有了進一步的提高,使傳感器實現了微型化、結構一體化、陣列式、數字式,使用方便、操作簡單,并具有自診斷功能、記憶與信息處理功能、數據存貯功能、多參量測量功能、聯網通信功能、邏輯思維以及判斷功能。

智能傳感器大體上可以分三種類型:即具有判斷能力的傳感器;具有學習能力的傳感器;具有創造能力的傳感器。

智能傳感器的結構組成

智能傳感器系統主要由傳感器、微處理器及相關電路組成,如圖所示。傳感器將被測的物理量、化學量轉換成相應的電信號,送到信號調制電路中,經過濾波、放大、A/D轉換后送達微處理器。微處理器對接收的信號進行計算、存儲、數據分析處理后,一方面通過反饋回路對傳感器與信號調理電路進行調節,以實現對測量過程的調節和控制;另一方面將處理的結果傳送到輸出接口,經接口電路處理后按輸出格式、界面定制輸出數字化的測量結果。微處理器是智能傳感器的核心,由于微處理器充分發揮各種軟件的功能,使傳感器智能化,大大提高了傳感器的性能。

智能傳感器的特點  

精度高

智能傳感器可通過自動校零去除零點,與標準參考基準實時對比自動進行整體系統標定、非線性等系統誤差的校正,實時采集大量數據進行分析處理,消除偶然誤差影響,保證智能傳感器的高精度。

高可靠性與高穩定性

智能傳感器能自動補償因工作條件與環境參數發生變化而引起的系統特性的漂移,如環境溫度、系統供電電壓波動而產生的零點和靈敏度的漂移;在被測參數變化后能自動變換量程,實時進行系統自我檢驗、分析、判斷所采集數據的合理性,并自動進行異常情況的應急處理。  

高信噪比與高分辨力

由于智能傳感器具有數據存儲、記憶與信息處理功能,通過數字濾波等相關分析處理,可去除輸入數據中的噪聲,自動提取有用數據;通過數據融合、神經網絡技術,可消除多參數狀態下交叉靈敏度的影響。

強自適應性

智能傳感器具有判斷、分析與處理功能,它能根據系統工作情況決策各部分的供電情況、與高/上位計算機的數據傳輸速率,使系統工作在最優低功耗狀態并優化傳輸效率。

較高的性能價格比

智能傳感器具有的高性能,不是像傳統傳感器技術那樣通過追求傳感器本身的完善、對傳感器的各個環節進行精心設計與調試、進行“手工藝品”式的精雕細琢來獲得的,而是通過與微處理器/微計算機相結合,采用廉價的集成電路工藝和芯片以及強大的軟件來實現的,所以具有較高的性能價格比。

智能傳感器的主要功能

(-^O^-)丧尸来袭游戏好玩吗 gpk电子以分技术 体彩11选5奖金图表 湖北快3下载 梅西总进球数600 上海时时彩票网站 排列5开奖查询 一分赛车怎样才能赚钱 重庆快乐十分开奖记录快乐十分 休闲棋牌游戏排行榜 斗牛大小顺序及牌型 排列五复式模拟投注 百家乐全部规 江苏快3免费计划 二分彩计划全天计划 山西新11选5在线开奖 比特币交易