智能傳感器論文(編輯修改稿)
2025-07-21 17:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 行歸一化處理以滿足ADC動態(tài)范圍。智能處理器應對ADC輸出的數(shù)字信號進行智能處理，主要智能處理功能如下： 1）自補償功能。根據(jù)給定的傳統(tǒng)傳感器和環(huán)境條件的先驗知識，處理器利用數(shù)字計算方法，自動補償傳統(tǒng)傳感器硬件線性、非線性和漂移以及環(huán)境影響因素引起的信號失真，以最佳地恢復被測信號。計算方法用軟件實現(xiàn)，達到軟件補償硬件缺陷的目的。 2）自計算和處理功能。根據(jù)給定的間接測量和組合測量數(shù)學模型，智能處理器利用補償?shù)臄?shù)據(jù)可計算出不能直接測量的物理量數(shù)值。利用給定的統(tǒng)計模型可計算被測對象總體的統(tǒng)計特性和參數(shù)。利用已知的電子數(shù)據(jù)表，處理器可重新標定傳感器特性。 3）自學習與自適應功能。傳感器通過對被測量樣本值學習，處理器利用近似公式和迭代算法可認知新的被測量值，即有再學習能力。同時，通過對被測量和影響量的學習，處理器利用判斷準則自適應地重構(gòu)結(jié)構(gòu)和重置參數(shù)。例如，自選量程，自選通道、自動觸發(fā)、自動濾波切換和自動溫度補償?shù)取? 4）自診斷功能。因內(nèi)部和外部因素影響，傳感器性能會下降或失效，分別稱為軟、硬故障。處理器利用補償后的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過電子故障字典或有關(guān)算法可預測、檢測和定位故障。 5）軟件組態(tài)功能。智能傳感器設置有多種模塊化的硬件和軟件，用戶可通過操作指令改變智能傳感器的硬件模塊和軟件模塊的組合狀態(tài)，以達到不同應用目的，完成不同功能，實現(xiàn)多傳感、多參數(shù)的復合測量，增加傳感器的靈活性和可靠性。 6）人機對話功能。智能傳感器與儀表等組合在一起，配備各種顯示裝置和輸入鍵盤，是系統(tǒng)具有靈活的人機對話功能。7）其它的常用功能包括用于數(shù)據(jù)交換通信接口功能，數(shù)字和模擬輸出功能，信息儲存和記憶功能及使用備用電源的斷電保護功能等。目前,智能傳感器的實現(xiàn)是沿著傳感器技術(shù)發(fā)展的三條途徑進行：①利用計算機合成，即智能合成；②利用特殊功能材料，即智能材料；③利用功能化幾何結(jié)構(gòu)，即智能結(jié)構(gòu)。智能合成表現(xiàn)為傳感器裝置與微處理器的結(jié)合，這是目前的主要途徑。按傳感器與計算機的合成方式，目前的傳感技術(shù)沿用以下三種具體方式實現(xiàn)智能傳感器。 非集成化智能傳感器是將傳統(tǒng)的基本傳感器、信號調(diào)理電路、帶數(shù)字總線接口的微處理器組合為一個整體而構(gòu)成的智能傳感器系統(tǒng)。這種非集成化智能傳感器是在現(xiàn)場總線控制
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