智能传感器
(intelligent sensor)是具有信息处理功用的传感器。智能传感器带有微处理机，具有收集、处理、交流信息的才能，是传感器集成化与微处理机相结合的产品。一般智能机器人的感觉体系由多个传感器调集而成，收集的信息需求核算机进行处理，而运用智能传感器就可将信息涣散处理，然后下降本钱。与一般传感器比较，智能传感器具有以下三个长处：经过软件技能可完成高精度的信息收集，并且本钱低;具有必定的编程主动化才能;功用多样化。
主动化范畴所取得的一项最大开展便是智能传感器的开展与广泛运用。但终究什么是“智能”传感器?下面，来自6个传感器厂家的专家对这一术语进行了界说。据Honeywell工业丈量与操控部产品司理Tom Griffiths的界说：“一个杰出的‘智能传感器’是由微处理器驱动的传感器与外表套装，并且具有通讯与板载确诊等功用，为监控体系和/或操作员供给相关信息，以进步作业功率及削减保护本钱。”智能传感器集成了传感器、智能外表悉数功用及部分操控功用，具有很高的线性度和低的温度漂移，下降了体系的复杂性、简化了体系结构。
智能传感器的基本概念
⑴体系;⑵传感器;⑶智能。
界说1：智能传感器是能够调度体系内部功用以优化外界数据获取才能的传感器体系。
界说2：智能传感器是将灵敏元件及信号处理器组合为单一集成电路的器材。
界说3：智能传感器是可供给比正确表达被测目标参量更多功用的传感器。
智能传感器体系是一门现代归纳技能，是当今世界正在迅速开展的高新技能，至今还没有构成规范化的界说。前期，人们简略、 机械地强调在工艺大将传感器与微处理器两者紧密结合， 以为“传感器的灵敏元件及其信号调度电路与微处理器集成在一块芯片上便是智能传感器”。
关于智能传感器的中、英文称谓，没有有一致的说法。John Brignell和Nell White以为“Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器的称谓， 而“Smart Sensor” 是美国人对智能传感器的俗称。 而Johan H.Huijsing在“Integrated Smart Sensor”一文中按集成化程度的不同，别离称为“Smart Sensor”、 “Integrated Smart Sensor”。 对“Smart Sensor”的中文译名有译为“灵活传感器”的， 也有译为“智能传感器”的。
智能传感器的结构
智能传感器的功用
归纳而言， 智能传感器的首要功用是：
(1) 具有自校零、 自标定、 自校正功用;
(2) 具有主动补偿功用;
(3) 能够主动收集数据， 并对数据进行预处理;
(4) 能够主动进行查验、 自选量程、 自寻毛病;
(5) 具有数据存储、回忆与信息处理功用;
(6) 具有双向通讯、标准化数字输出或许符号输出功用;
(7) 具有判别、决议计划处理功用。
可完成的功用
智能传感器的功用是经过模拟人的感官和大脑的和谐动作，结合长期以来测验技能的研讨和实践阅历而提出来的。是一个相对独立的智能单元，它的呈现对本来硬件功用严苛要求有所减轻，而靠软件协助能够使传感器的功用大幅度进步。
1、信息存储和传输——跟着全智能集散操控体系(SmartDistributedSystem)的飞速开展，对智能单元要求具有通讯功用，用通讯网络以数字方法进行双向通讯，这也是智能传感器要害标志之一。智能传感器经过测验数据传输或接纳指令来完成各项功用。如增益的设置、补偿参数的设置、内检参数设置、测验数据输出等。
2、自补偿和核算功用——多年来从事传感器研发的工程技能人员一向为传感器的温度漂移和输出非线性作很多的补偿作业，但都没有从根本上解决问题。而智能传感器的自补偿和核算功用为传感器的温度漂移和非线性补偿拓荒了新的路途。这样，放宽传感器加工精细度要求，只要能确保传感器的重复性好，运用微处理器对测验的信号经过软件核算，选用屡次拟合和差值核算方法对漂移和非线性进行补偿，然后能取得较准确的丈量成果压力传感器。
3、自检、自校、自确诊功用——一般传感器需求定时查验和标定，以确保它在正常运用时满足的准确度，这些作业一般要求将传感器从运用现场拆开送到实验室或查验部分进行。关于在线丈量传感器呈现异常则不能及时确诊。选用智能传感器情况则大有改观，首要自确诊功用在电源接通时进行自检，确诊测验以确认组件有无毛病。其次依据运用时间能够在线进行校正，微处理器运用存在EPROM内的计量特性数据进行比照校正。
4、复合灵敏功用——咱们调查周围的自然现象，常见的信号有声、光、电、热、力、化学等。灵敏元件丈量一般经过两种方法：直接和直接的丈量。而智能传感器具有复合功用，能够一起丈量多种物理量和化学量，给出能够较全面反映物质运动规则的信息。如美国加利弗尼亚大学研发的复合液体传感器，可一起丈量介质的温度、流速、压力和密度。复合力学传感器，可一起丈量物体某一点的三维振荡加速度(加速度传感器)、速度(速度传感器)、位移(位移传感器)，等等。
5、智能传感器的集成化—-因为大规模集成电路的开展使得传感器与相应的电路都集成到同一芯片上，而这种具有某些智能功用的传感器叫作集成智能传感器集成智能传感器的功用有三个方面的长处：较高信噪比：传感器的弱信号先经集成电路信号扩展后再远间隔传送，就可大大改进信噪比。改进功用：因为传感器与电路集成于同一芯片上，关于传感器的零漂、温漂和零位能够经过自校单元定时主动校准，又能够选用恰当的反应方法改进传感器的频响。信号规一化：传感器的模拟信号经进程控扩展器进行规一化，又经过模数转化成数字信号，微处理器按数字传输的几种方法进行数字规一化，如串行、并行、频率、相位和脉冲等。
智能传感器的特色
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核算机检测体系。比较一般传感器，智能式传感器有如下显著特色：
1.进步了传感器的精度
智能式传感器具有信息处理功用，经过软件不只可批改各种确认性体系差错(如传感器输入输出的非线性差错、服度差错、零点差错、正反行程误并等)并且还可恰当地补偿随机差错、下降噪声，大大进步了传感器精度。
2.进步了传感器的可靠性
集成传感器体系小型化，消除了传统结构的某些不行靠要素，改进整个体系的抗干扰件能;一起它还有确诊、校淮和数据存储功用(关于智能结构体系还有自适应功用)，具有杰出的稳定性。
3.进步了传感器的功用价格比
在相同精度的需求下，多功用智能式传感器与单一功用的一般传感器比较，功用价格比显着进步，尤其是在选用较廉价的单片机后更为显着。
4.促成了传感器多功用化
智能式传感器能够完成多传感器多参数归纳丈量，经过编程扩展丈量与运用范围;有必定的自适应才能，依据检测目标或条件的改动，相应地改动量程反输出数据的方法;具有数字通讯接口功用，直接送入远地核算机进行处理;具有多种数据输出方法(如Rs232串行输批，PIO并行输出，IEE-488总线输出以及经D/A转化后的模拟量输出等)，适配各种使用体系。
智能传感器的使用
近20年来，我国智能交通体系的开展阅历了体系结构拟定、演示城市建造到现在各级城市全面打开智能交通体系建造的进程。时至今日，我国城市智能交通体系在城市交通管理、信息服务及开展决议计划等方面开端发挥越来越重要的效果，关于缓解日益严峻的路途交通拥堵情况起到了杰出的支撑效果。在整个智能交通体系里，传感器就如同人的五官相同，发挥着不行代替的效果，并且在交通运输的各个范畴有着广泛的效果。
下面便是我国智能传感器在智能交通方面的首要研讨方向：
1、选用先进的微电子技能、核算机技能，研讨开宣布将传感器和微处理器结合、具有各种功用的单片集成化智能传感器，这是当时智能传感器的首要开展方向之一;
2、针对传感器的资料，运用生物工艺和纳米技能，开发分子和原子生物传感器，这将为今后智能传感器的开展奠定根底;
3、整合国内外芯片技能，结合灵敏电子元件，研宣布混合型集成智能传感器，这种传感器精度更高、本钱更低、稳定性更好。
我国在集成智能传感器范畴现已取得了重大突破，国产传感器逐渐打开了智能传感器的市场份额。
智能传感器开展首要分为三个阶段，即数字化阶段、智能化补偿和校准阶段、智能化使用和网络阶段。到达第三阶段的传感器，具有信号的检测和处理、逻辑判别、双向通讯、闭环操控、自检和自确诊、智能校正和补偿、功用核算、网络通讯等多种功用。但现在国内仅有少部分制造商到达这一阶段，未能大规模遍及。
传感器的另一个开展方向是微型化。在轿车电子化、智能化工程中，传统传感器的体积和重量大、本钱高，使用受到限制，在此情况下，微型传感器应运而生。
微型传感器不只仅指传感器的体积小、质量轻。就单一的传感器而言，微传感器是指尺度细小的传感器，如灵敏元件的尺度从微米级到毫米级、乃至到达纳米级，首要选用精细加工、微电子以及微机电体系技能，完成传感器尺度的缩小。
就集成的传感器而言，微传感器是指将细小的灵敏元件、信号处理器、数据处理设备封装在一块芯片上而构成的集成传感器;就传感器体系而言，微传感器是指传感体系中不光包含微传感器，还包含微执行器，能够独立作业，乃至由多个微传感器组成传感器网络，或许可完成异地联网;就市场占有率来讲，微型传感器是现在最为成功并最具实用性的微型机电器材，现在，微型传感器已在轿车使用和进步职工功率等方面积累了杰出的使用阅历。其次，因为微型传感器具有体积小、功用新、便于大批量出产、单件本钱低一级优势，其未来市场前景也十分光亮。
