智能传感器的概念，智能传感器的结构、功能、特点及其应用

智能传感器的概念，智能传感器的结构、功能、特点及其应用

智能传感器的基本概念

⑴系统；⑵传感器；⑶智能。

定义1：智能传感器是能够调节系统内部性能以优化外界数据获取能力的传感器系统。

定义3：智能传感器是可提供比正确表达被测对象参量更多功能的传感器。

智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。早期，人们简单、 机械地强调在工艺上将传感器与微处理器两者紧密结合， 认为“传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器”。

智能传感器的结构

智能传感器的功能

概括而言， 智能传感器的主要功能是：

（1） 具有自校零、 自标定、 自校正功能；

（2） 具有自动补偿功能；

（3） 能够自动采集数据， 并对数据进行预处理；

（5） 具有数据存储、记忆与信息处理功能；

（6） 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能；

（7） 具有判断、决策处理功能。

可实现的功能

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。

智能传感器的特点

①精度高

②可靠性和稳定性高

③信噪比和分辩力高

④自适应性强

⑤性价比高

智能式传感器是一个以微处理器为内核扩展了外围部件的计算机检测系统。相比一般传感器，智能式传感器有如下显著特点：

1.提高了传感器的精度

智能式传感器具有信息处理功能，通过软件不仅可修正各种确定性系统误差（如传感器输入输出的非线性误差、服度误差、零点误差、正反行程误并等）而且还可适当地补偿随机误差、降低噪声，大大提高了传感器精度。

2.提高了传感器的可靠性

集成传感器系统小型化，消除了传统结构的某些不可靠因素，改善整个系统的抗干扰件能;同时它还有诊断、校淮和数据存储功能（对于智能结构系统还有自适应功能），具有良好的稳定性。

3.提高了传感器的性能价格比

4.促成了传感器多功能化

智能传感器的应用

近20年来，我国智能交通系统的发展经历了体系框架制定、示范城市建设到目前各级城市全面展开智能交通系统建设的过程。时至今日，我国城市智能交通系统在城市交通管理、信息服务及发展决策等方面开始发挥越来越重要的作用，对于缓解日益严峻的道路交通拥堵状况起到了良好的支撑作用。在整个智能交通系统里，传感器就如同人的五官一样，发挥着不可替代的作用，并且在交通运输的各个领域有着广泛的作用。

下面就是我国智能传感器在智能交通方面的主要研究方向：

1、采用先进的微电子技术、计算机技术，研究开发出将传感器和微处理器结合、具有各种功能的单片集成化智能传感器，这是当前智能传感器的主要发展方向之一；

2、针对传感器的材料，利用生物工艺和纳米技术，开发分子和原子生物传感器，这将为以后智能传感器的发展奠定基础；

我国在集成智能传感器领域已经取得了重大突破，国产传感器逐步打开了智能传感器的市场份额。

智能传感器发展主要分为三个阶段，即数字化阶段、智能化补偿和校准阶段、智能化应用和网络阶段。达到第三阶段的传感器，拥有信号的检测和处理、逻辑判断、双向通信、闭环控制、自检和自诊断、智能校正和补偿、功能计算、网络通信等多种功能。但目前国内仅有少部分制造商达到这一阶段，未能大规模普及。

传感器的另一个发展方向是微型化。在汽车电子化、智能化工程中，传统传感器的体积和重量大、成本高，应用受到限制，在此情况下，微型传感器应运而生。

微型传感器不仅仅指传感器的体积小、质量轻。就单一的传感器而言，微传感器是指尺寸微小的传感器，如敏感元件的尺寸从微米级到毫米级、甚至达到纳米级，主要采用精密加工、微电子以及微机电系统技术，实现传感器尺寸的缩小。

就集成的传感器而言，微传感器是指将微小的敏感元件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上而形成的集成传感器；就传感器系统而言，微传感器是指传感系统中不但包括微传感器，还包括微执行器，可以独立工作，甚至由多个微传感器组成传感器网络，或者可实现异地联网；就市场占有率来讲，微型传感器是目前最为成功并最具实用性的微型机电器件，目前，微型传感器已在汽车应用和提高员工效率等方面积累了良好的应用经验。其次，由于微型传感器具有体积小、功能新、便于大批量生产、单件成本低等优势，其未来市场前景也非常光明。