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- 什么是智能傳感器
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/29
中文名稱：智能傳感器
英文名稱：intelligent sensor
定義：對(duì)外界信息具有一定的檢測(cè)、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)能力的傳感器。
應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科）；傳感器（二級(jí)學(xué)科）；傳感器一般名詞（三級(jí)學(xué)科）
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(guò)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。
自動(dòng)化領(lǐng)域所取得的一項(xiàng)最大進(jìn)展就是智能傳感器的發(fā)展與廣泛使用。但究竟什么是“智能”傳感器？下面，來(lái)自6個(gè)傳感器廠家的專家對(duì)這一術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義。
據(jù)Honeywell工業(yè)測(cè)量與控制部產(chǎn)品經(jīng)理Tom Griffiths的定義：“一個(gè)良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅(qū)動(dòng)的傳感器與儀表套裝，并且具有通信與板載診斷等功能，為監(jiān)控系統(tǒng)和/或操作員提供相關(guān)信息，以提高工作效率及減少維護(hù)成本�！�
無(wú)故障通信
“智能傳感器的優(yōu)勢(shì)，”GE Fanuc自動(dòng)化公司控制器產(chǎn)品經(jīng)理Bill Black說(shuō)，“是能從過(guò)程中收集大量的信息以減少宕機(jī)時(shí)間及提高質(zhì)量�！盡TS傳感器公司Temposonics（磁致伸縮位移傳感器）產(chǎn)品經(jīng)理David Edeal對(duì)此補(bǔ)充說(shuō)：“分布式智能的基本前提是，在適當(dāng)位置和時(shí)間擁有有關(guān)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或組件的狀態(tài)的全部知識(shí)，以進(jìn)行‘最優(yōu)的’過(guò)程控制決策�！盋ognex公司Checker機(jī)器視覺部產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理John Keating繼續(xù)補(bǔ)充說(shuō)，“對(duì)于一種真正的‘智能’（機(jī)器視覺）傳感器，它應(yīng)該不需要使用者懂得機(jī)器視覺�！�
智能傳感器必須具備通信功能。“最起碼，除了滿足最基本應(yīng)用的反饋信號(hào)，‘智能’傳感器必須能傳輸其它信息。”Edeal表示。這可以是疊加在標(biāo)準(zhǔn)4-20 mA過(guò)程輸出、總線系統(tǒng)或無(wú)線安排上的HART（可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議）信號(hào)。該領(lǐng)域正在增長(zhǎng)的因素是IEEE 1451即一系列旨在為不同廠家生產(chǎn)的傳感器提供即插即用能力的智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)。
診斷與程序
智能傳感器可對(duì)其運(yùn)行的各個(gè)方面進(jìn)行自監(jiān)控，包括“攝像頭的污濁，超容忍限或不能開關(guān)等，”GE Fanuc自動(dòng)化公司的Black說(shuō)。Pepperl+Fuchs公司智能系統(tǒng)經(jīng)理Helge Hornis補(bǔ)充說(shuō)，“（除此之外），還有線圈監(jiān)控功能，目標(biāo)超出范圍或太近。”它也可以對(duì)工況的變化進(jìn)行補(bǔ)償。“‘智能’傳感器，”O(jiān)mron電子有限公司戰(zhàn)略創(chuàng)意總監(jiān)Dan Armentrout表示，“必須首先能監(jiān)視自身及周圍的環(huán)境，然后再?zèng)Q定是否對(duì)變化進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償或?qū)ο嚓P(guān)人員發(fā)出警告�！�
很多智能傳感器都能重裝到控制現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)提供“可設(shè)置參數(shù)，使用戶能替換一些‘標(biāo)準(zhǔn)’傳感器，”Hornis說(shuō)道，“例如，典型的傳感器一般都設(shè)置為常開（NO）或常關(guān)（NC），而智能傳感器則能設(shè)置為以上任何一種狀態(tài)。”
智能傳感器擁有很多優(yōu)勢(shì)。隨著嵌入式計(jì)算功能的成本繼續(xù)減少，“智能”器件將被更多地應(yīng)用。獨(dú)立的內(nèi)部診斷功能可避免代價(jià)高昂的宕機(jī)，從而迅速收回投資。
概括而言， 智能傳感器的主要功能是：
（1）具有自校零、 自標(biāo)定、 自校正功能；
（2）具有自動(dòng)補(bǔ)償功能；
（3）能夠自動(dòng)采集數(shù)據(jù)， 并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
�。�4）能夠自動(dòng)進(jìn)行檢驗(yàn)、 自選量程、 自尋故障；
（5）具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記憶與信息處理功能；
�。�6）具有雙向通訊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出或者符號(hào)輸出功能；
（7）具有判斷、決策處理功能。
與傳統(tǒng)傳感器相比， 智能傳感器的特點(diǎn)是：
1．精度高
2．高可靠性與高穩(wěn)定性
3．高信噪比與高的分辨力
4．強(qiáng)的自適應(yīng)性
5．低的價(jià)格性能比
傳感器（sensor）一詞來(lái)自拉丁語(yǔ)sentire,意思是“覺察,領(lǐng)悟”。其作用是對(duì)于諸如熱、光、力、聲、運(yùn)動(dòng)等物理或化學(xué)的刺激做出反應(yīng),感受被測(cè)刺激后定量地將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),信號(hào)調(diào)理電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)制等處理,再由變送器轉(zhuǎn)化成適于記錄和顯示的形式輸出。
發(fā)展與進(jìn)步
電子自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展與進(jìn)步促使傳感器技術(shù)、特別是集成智能傳感器技術(shù)日趨活躍發(fā)展，近年來(lái)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)外一些著名的公司和高等院校正在大力開展有關(guān)集成智能傳感器的研制，國(guó)內(nèi)一些著名的高校和研究所以及公司也積極跟進(jìn)，集成智能傳感器技術(shù)取得了令人矚目的發(fā)展。
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