智能傳感器(intelligent sensor)是具有信息處理功能的傳感器,。智能傳感器帶有微處理機(jī),具有采集,、處理,、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物,。一般智能機(jī)器人的感覺系統(tǒng)由多個(gè)傳感器集合而成,,采集的信息需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,而使用智能傳感器就可將信息分散處理,,從而降低成本,。與一般傳感器相比,智能傳感器具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn):通過軟件技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高精度的信息采集,,而且成本低,;具有一定的編程自動(dòng)化能力;功能多樣化,。
智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協(xié)調(diào)動(dòng)作,,結(jié)合長期以來測試技術(shù)的研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而提出來的。是一個(gè)相對獨(dú)立的智能單元,,它的出現(xiàn)對原來硬件性能苛刻要求有所減輕,,而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。
1,、信息存儲(chǔ)和傳輸——隨著全智能集散控制系統(tǒng)(SmartDistributedSystem)的飛速發(fā)展,,對智能單元要求具備通信功能,用通信網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字形式進(jìn)行雙向通信,,這也是智能傳感器關(guān)鍵標(biāo)志之一,。智能傳感器通過測試數(shù)據(jù)傳輸或接收指令來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。如增益的設(shè)置,、補(bǔ)償參數(shù)的設(shè)置,、內(nèi)檢參數(shù)設(shè)置、測試數(shù)據(jù)輸出等,。
2,、自補(bǔ)償和計(jì)算功能——多年來從事傳感器研制的工程技術(shù)人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補(bǔ)償工作,但都沒有從根本上解決問題,。而智能傳感器的自補(bǔ)償和計(jì)算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補(bǔ)償開辟了新的道路,。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,,只要能保證傳感器的重復(fù)性好,,利用微處理器對測試的信號(hào)通過軟件計(jì)算,,采用多次擬合和差值計(jì)算方法對漂移和非線性進(jìn)行補(bǔ)償,從而能獲得較精確的測量結(jié)果壓力傳感器,。
3,、自檢、自校,、自診斷功能——普通傳感器需要定期檢驗(yàn)和標(biāo)定,,以保證它在正常使用時(shí)足夠的準(zhǔn)確度,這些工作一般要求將傳感器從使用現(xiàn)場拆卸送到實(shí)驗(yàn)室或檢驗(yàn)部門進(jìn)行,。對于在線測量傳感器出現(xiàn)異常則不能及時(shí)診斷,。采用智能傳感器情況則大有改觀,首先自診斷功能在電源接通時(shí)進(jìn)行自檢,,診斷測試以確定組件有無故障。其次根據(jù)使用時(shí)間可以在線進(jìn)行校正,,微處理器利用存在EPROM內(nèi)的計(jì)量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行對比校對,。
4、復(fù)合敏感功能——我們觀察周圍的自然現(xiàn)象,,常見的信號(hào)有聲,、光、電,、熱,、力、化學(xué)等,。敏感元件測量一般通過兩種方式:直接和間接的測量,。而智能傳感器具有復(fù)合功能,能夠同時(shí)測量多種物理量和化學(xué)量,,給出能夠較全面反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的信息,。如美國加利弗尼亞大學(xué)研制的復(fù)合液體傳感器,可同時(shí)測量介質(zhì)的溫度,、流速,、壓力和密度。美國EG&GICSensors公司研制的復(fù)合力學(xué)傳感器,,可同時(shí)測量物體某一點(diǎn)的三維振動(dòng)加速度(加速度傳感器),、速度(速度傳感器)、位移(位移傳感器),,等等,。