智能传感器简介

1、智能传感器的组成

经过多年的发展，智能传感器已进化到第四代智能传感器，一般由传感器模块、计算模块、通信模块与电源模块组成。如果把智能传感器类比人体系统，可以更好地理解智能传感器的结构组成。传感模块（相当于耳鼻等感觉器官）接受被测量信号；然后通过通信模块（相当于人的神经网络）传递给计算模块（相当于人体大脑），进行一系列的信号处理；最后把处理结果输出给执行器（相当于肢体）做出相应动作。

2、智能传感器的特点

与传统传感器相比，智能传感器有着精度高、可靠性强、微型化和低功耗等特点。

精度高：智能传感器可以通过自动校零去除零点误差，与标准参考基准实时对比以自动进行整体系统标定，自动进行整体系统的非线性等系统误差的校正，通过对采集的大量数据的处理以消除偶然误差，保证智能传感器有较高的精度。

可靠性高和稳定性强：智能传感器能自动补偿因工作条件与环境参数变化引起的系统特性的漂移，比如温度变化产生的零点与灵敏度的漂移；在被测参数变化后能自动改换量程；能实时自动进行系统的自我检验，分析判断数据的合理性，并给出异常情况的应急处理方案等。

高信噪比和高分辨率：智能传感器具有数据储存、记忆与信息处理的功能，可通过软件进行数字滤波、数据分析等，故可以除去数据中的噪声，提取出有效信号；也可通过数据融合和神经网络技术，消除多参数状态下交叉灵敏度的影响，从而保证对特定参数的测量有较高的分辨能力。

自适应能力强：智能传感器可根据系统工作的情况来决策各部分的供电情况、优化与上位计算机的数据传送速率，保证系统工作在最优低功耗状态。

低功耗：智能传感器普遍采用大规模或超大规模的CMOS电路，使传感器的耗电量大为降低，有的可用叠层电池甚至纽扣电池供电，而待机模式的设计更是让智能传感器的功耗降至更低。

3、智能传感器的实现

目前智能传感器实现的途径主要有三种，分别是非集成化实现、混合实现和集成化实现。这三类传感器的技术难度依次增加，集成化的程度越高，传感器智能化的程度就越高。

非集成化智能传感器：也叫传感器的智能化，指将传统的传感器（采用非集成化工艺制成的）与信号处理电路、带数据总线接口的微处理器组合在一起而构成的智能传感器。

混合式智能传感器：指根据需求，将系统各集成化环节（敏感元件、信号调理电路、数字总线接口）以不同组合方式集成在不同的芯片上，并封装在一个外壳内，是智能传感器的主要种类，被广泛应用。

集成化智能传感器：指利用集成电路工艺和MEMS微机技术将传感器敏感元件、信号调理电路、数字总线接口等系统模块集成到一芯片上，封装在一个外壳内的传感器。它内嵌了标准的通信协议和标准的数字接口，使用传感器具有信号提取、信号处理、双向通信、逻辑判断和计算等多种功能。

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