传感器9-智能传感器1

传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器传感器技术及应用机电132015～2016第二学期2016年5月传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器14.3智能传感器一、智能传感器的定义二、智能传感器的功能三、智能传感器及其传感系统的特点四、智能传感器与传感系统的发展传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器一、智能传感器的定义智能传感器的最大特点就是将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地融合在一起。从一定意义上讲，它具有类似于人工智能的作用。“带微处理器”包含两种情况：（1）将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成所谓的“集成智能传感器”（2）传感器能够配微处理器——传感器的智能化显然，后者的定义范围更宽，但二者均属于智能传感器的范畴。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器二、智能传感器的功能传感器检测AD转换器微处理器存储器(RAM、E2PROM)与计算机通信接口电路传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器三、智能传感器与传感系统的特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器1、智能传感器的高精度智能传感器采用自调零、自补偿、自校准等多项新技术，能达到高精度指标。美国霍尼韦尔（Honeywell）公司：PPT、PPTR系列智能精密压力传感器，测量精度为±0.05％，比传统压力传感器的精度大约提高了一个数量级。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器例：PPT、PPTR系列精密智能压力传感器将压敏传感器、AD转换器、微处理器、存储器(RAM、E2PROM)和接口电路于一身美国霍尼韦尔（Honeywell）公司产品PPT(PrecisionPressureTransducer)精密智能压力传感器传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器PPT、PPTR系列智能压力传感器的内部电路框图传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器P1、P2—压力输入口1、工作原理内部硅压阻式传感器：检测压力和温度内部uP：数据处理，通信RS－232或RS－485接口：与外部PC交换信息，发送、接受DAC输出：用户不用主机即可获得模拟输出。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器1）PPT的模拟输出可以直接接数字电压表，或模拟电压表2、PPT的典型应用传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器2）PPT的输出配置2接收来自控制处理器的阀门控制信号，以实现压力自动调节，阀门控制数据可以和压力数据无关。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器3）远程模拟压力信号的传输与记录首先由PPT1发送压力数据，然后远程传输给PPT2，再将PPT2的模拟输出接记录仪。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器4）PPT与主机的接线如图传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器3、网络结构a)RS－232环形网络网络的起点和终点都在主机的TXD、RXD和GND接口线上。其特点是网络接口可接多台PC机的串行接口。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器b)RS－485多点网络在该网络中，各PPT单元的ID地址可以不按照顺序排列。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器2、宽量程智能传感器的测量范围很宽，并具有很强的过载能力。例如，美国ADI公司：ADXRS300型单片偏航角速度陀螺仪集成电路测量转动物体的偏航角速度的范围是±300°/s。只需并联一只设定电阻，即可将测量范围扩展到1200°/s。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器3、多参数、多功能测量例1：多路智能温度控制器ADT7460随着Pentium4处理器运行速度的大幅度提高，其功耗也显著增加，必须采取更完善的散热保护措施。美国ADI公司2002年专门开发的适配Pentium4处理器的ADT7460型智能化远程散热风扇控制器集成电路，已用于奔腾4计算机产品中。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器Pentium4处理器芯片的结构在芯片中有内置数字温度传感器。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器计算机的散热控制电路传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器例2：多功能式湿度／温度／露点智能传感器系统瑞士Sensirion公司：SHT11/15型高精度、自校准、多功能式智能传感器。外形尺寸仅为7.62mm（长）×5.08mm（宽）×2.5mm（高），质量只有0.1g。能同时测量相对湿度、温度和露点等参数；兼有数字湿度计、温度计和露点计这3种仪表的功能；可广泛用于工农业生产、环境监测、医疗仪器、通风及空调设备等领域。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器1）湿度测量的术语湿度：表示空气中水蒸气的含量绝对湿度dv：亦称水蒸气密度，它表示水蒸气的质量与总容积的比值；相对湿度RH：表示在相同温度下，大气中水蒸气的实际压强与饱和水蒸气的压强之比Vmdv%100)()(21TpTpRH传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器2）测量原理湿敏电容：一般是用高分子薄膜电容制成的，其电容变化量与湿度成正比。相对湿度值计算公式：ＲＨｌｉｎｅａｒ＝ｃ１＋ｃ２*ＳＯＲＨ＋ｃ３*ＳＯＲＨ^２式中，ＳＯＲＨ为传感器相对湿度测量值，系数取值如下：１２位：ＳＯＲＨ：ｃ１＝－４，ｃ２＝０．０４０５，ｃ３＝－２．８×１０－６８位：ＳＯＲＨ：ｃ１＝－４，ｃ２＝０．６４８，ｃ３＝－７．２×１０－４传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器露点定义：现象：温度降低时，空气中的水分会析出形成露水或霜。这是由于温度的降低，使空气中原来未达饱和的水蒸气变成饱和水蒸气，多余的水分就会析出定义：使水蒸气达到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点。以露点表示湿度当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点相同；即在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点。当水汽未达到饱和时，露点一定小于气温温度。露点越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥；所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。传感器技术及应用智能式传感器智能传感器定义智能传感器功能智能传感器特点高精度宽量程多参数、多功能测量自适应能力强自校准和自标定生物识别技术超小型、微型、微功耗智能传感器的发展新技术提高智能化程度智能微尘传感器总线标准化与规范化虚拟和网络传感器空气的露点值