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智能传感器有怎样的特点和市场应用?

导读: 物联网新技术的发展,将整个世界带入到物联网时代,这是比信息时代更智能的新时代。在发展物联网的过程中,智能传感器扮演着不可或缺的角色。

传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件,而智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器相对于传统的传感器具有很多优点,如通过软件技术可实现高精度的信息采集;成本相对较低功能多样化;同时具有一定的编程自动化能力。物联网新技术的发展,将整个世界带入到物联网时代,这是比信息时代更智能的新时代。在发展物联网的过程中,智能传感器扮演着不可或缺的角色。

在物体进行信息交换过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

智能传感器的四大特点:

一、自补偿功能

根据给定的传统传感器和环境条件的先验知识,处理器利用数字计算方法,自动补偿传统传感器硬件线性、非线性和漂移以及环境影响因素引起的信号失真,以最佳地恢复被测信号。计算方法用软件实现,达到软件补偿硬件缺陷的目的。

二、自计算和处理功能

根据给定的间接测量和组合测量数学模型,智能处理器利用补偿的数据可计算出不能直接测量的物理量数值。利用给定的统计模型可计算被测对象总体的统计特性和参数。利用已知的电子数据表,处理器可重新标定传感器特性。

三、自学习与自适应功能

传感器通过对被测量样本值学习,处理器利用近似公式和迭代算法可认知新的被测量值,即有再学习能力。同时,通过对被测量和影响量的学习,处理器利用判断准则自适应地重构结构和重置参数。例如,自选量程,自选通道、自动触发、自动滤波切换和自动温度补偿等。

四、自诊断功能

因内部和外部因素影响,传感器性能会下降或失效,分别称为软、硬故障。处理器利用补偿后的状态数据,通过电子故障字典或有关算法可预测、检测和定位故障。其它的常用功能包括用于数据交换通信接口功能,数字和模拟输出功能及使用备用电源的断电保护功能等。

智能传感器有哪些应用?

智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。

在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量(如温度、压力、流量等),利用神经网络或专家系统技术建立的数学模型进行计算,可推断出产品的质量。

在医学领域中,糖尿病患者需要随时掌握血糖水平,以便调整饮食和注射胰岛素,防止其它并发症。通常测血糖时必须刺破手指采血,再将血样放到葡萄糖试纸上,最后把试纸放到电子血糖计上进行测量。这是一种既麻烦又痛苦的方法。如美国有一家公司生产了一种"葡萄糖手表",其外观像普通手表一样,戴上它就能实现无疼、无血、连续的血糖测试。"葡萄糖手表"上有一块涂着试剂的垫子,当垫子与皮肤接触时,葡萄糖分子就被吸附到垫子上并与试剂发生电化学反应产生电流。传感器测量该电流,经处理器计算出与该电流对应的血糖浓度,并以数字量显示。

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