一个真正意义上的智能传感器应该具有如下功能：

1）自校准、自标定和自动补偿功能；2）自动采集数据、逻辑判断和数据处理功能；3）自调整、自适应功能；4）一定程度的存储、识别和信息处理功能；5）双向通信、标准数字化输出或者符号输出功能；6）算法判断、决策处理的功能。

传感材料、MEMS 芯片、驱动程序和应用软件是智能传感器实现这些功能的核心技术，特别是 MEMS 芯片，由于其具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高并能与微处理器集成等特点，已成为智能传感器的重要载体。下面以常用的温度、压力、光学和RFID传感器为例，介绍基于MEMS的智能传感器技术进展。

① 智能温度传感器

智能温度传感器适用于冶金、石化、石油、化工、制药、造纸、印染、酿造、环保、电力等行业。当前的智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等方向迅速发展。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨率的智能温度传感器，使用 9～12位A／D转换器，分辨率可以达到 0．5～0．625℃。由美国Dallas半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，分辨率高达0．03℃，测温精度为±0．2℃。

② 智能压力传感器

基于 MEMS技术的智能压力传感器具有小型化、低成本、易集成等优点。压力的传感范围也很宽，在1kPa～100MPa 之间。可广泛应用于微型机电系统、汽车、航空动力学、工艺控制和生物医学等方面。当前智能压力传感器技术的研究热点致力于减轻其敏感性和线性之间的矛盾，以提高传感器精度［3］。美国柏恩Bourns研制的BPS140新型压力传感器性能稳定，在温度范围为－40°C至150°C之间使用时，总误差为2．5％FS，产品寿命变化为0．5％FS［4］。

③ 光学传感器

非接触和非破坏性测量是光学传感器的一大优势，在电子产品检测领域应用较多。当前CCD和CMOS图像传感器是两大主流成像技术。随着图像传感器技术的不断改进，像素精度不断提高（已经达到5μm级别），同时对环境照度要求不断降低。安森美推出的KAI－50140是当前市场上分辨率最高的ITCCD图像传感器，达到5000万像素，具有关键细节成像能力和高图像均匀性，可用于智能手机显示屏检测、电路板检测和机械装配检测等领域。

④ RFID

RFID即射频识别技术，俗称电子标签，是利用无线电信号进行自动识别特定目标并读写相关数据的通信技术，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

RFID是智能识别和数据采集（AIDC）的一种方法，也是物联网（IoT）的重要组成部分，可应用于生产线的物流管理，如物料分拣。近年来，RFID的研究热点主要集中在数据的完整性与安全性，如提升数据识别的准确率，在获取信息的同时保证用户的隐私不被泄漏，以及利用RFID技术实现其他领域的应用，像基于RFID技术的室内定位等。

三、智能传感器技术典型应用场景

对于制造业来说，智能传感器是实现智能制造的基础。大量传统制造业在实现智能制造的转型过程中，广泛地在生产、检测及物流领域采用传感器。本文选取机械制造、汽车、高端装备、电子、及石化、冶金等典型行业，对其中涉及到的智能传感器应用进行介绍。

图4  自动化生产线上的机器视觉系统

智能传感在制造过程中的典型应用之一，体现在机械制造行业广泛采用的数控机床中。现代数控机床在检测位移、位置、速度、压力等方面均部署了高性能传感器，能够对加工状态、刀具状态、磨损情况以及能耗等过程进行实时监控，以实现灵活的误差补偿与自校正，实现数控机床智能化的发展趋势。此外，基于视觉传感器的可视化监控技术的采用，使得数控机床的智能监控变得更加便捷。

汽车制造行业应用智能传感也较多。以基于光学传感的机器视觉为例，在工业领域的三大主要应用有视觉测量、视觉引导和视觉检测。在汽车制造行业，视觉测量技术通过测量产品关键尺寸、表面质量、装配效果等，可以确保出厂产品合格；视觉引导技术通过引导机器完成自动化搬运、最佳匹配装配、精确制孔等，可以显著提升制造效率和车身装配质量；视觉检测技术可以监控车身制造工艺的稳定性，同时也可以用于保证产品的完整性和可追溯性，有利于降低制造成本。