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智能傳感器的集成化
由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展使得傳感器與相應(yīng)的電路都集成到同一芯片上，而這種具有某些智能功能的傳感器叫作集成智能傳感器集成智能傳感器的功能有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)： 較高信噪比：傳感器的弱信號(hào)先經(jīng)集成電路信號(hào)放大后再遠(yuǎn)距離傳送，就可大大改進(jìn)信噪比。 改善性能：由于傳感器與電路集成于同一芯片上，對(duì)于傳感器的零漂、溫漂和零位可以通過自校單元定期自動(dòng)校準(zhǔn)，又可以采用適當(dāng)?shù)姆答伔绞礁纳苽鞲衅鞯念l響。 信號(hào)規(guī)一化：傳感器的模擬信號(hào)通過程控放大器進(jìn)行規(guī)一化，又通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，微處理器按數(shù)字傳輸?shù)膸追N形式進(jìn)行數(shù)字規(guī)一化，如串行、并行、頻率、相位和脈沖等。
微機(jī)械加工技術(shù)與軟件
智能傳感器的制造基礎(chǔ)是微機(jī)械加工技術(shù)，將硅進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)、焊接加工，再采用不同的封裝技術(shù)來封裝，近幾年又發(fā)展了一種LIGA工藝（深層X射線光刻電鍍成敏膜）用于制造傳感器。
智能傳感器一般具有實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的功能，尤其動(dòng)態(tài)測量時(shí)常要求在幾微秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、處理和輸出。智能傳感器的一系列功能都是在程序支持下進(jìn)行。如功能多少、基本性能、方便使用、工作可靠，大都在一定程度上依賴于軟件設(shè)計(jì)和其質(zhì)量，這些軟件主要有五大類。包括標(biāo)度換算、數(shù)字調(diào)零、非線性補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、數(shù)字濾波技術(shù)。 國內(nèi)外的應(yīng)用狀況
十幾年前，美國Honeywell公司研制第一只智能傳感器。它是將硅敏感元件技術(shù)與微處理器的計(jì)算、控制能力結(jié)合在一起，建立了新的傳感器概念。目前智能傳感器多使用于壓力、力、振動(dòng)沖擊加速度、流量、溫濕度的測量。如美國Honeywell公司的ST3000系列全智能變送器，德國Strohrmann公司的二維加速度傳感器等。
目前智能傳感器系統(tǒng)本身都是數(shù)字式的，但其通信規(guī)定仍采用4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)。國際上有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化研究機(jī)構(gòu)正在積極推出國際規(guī)格的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)（現(xiàn)場總線）。在現(xiàn)在的過渡階段采用了HART協(xié)議（Highway Addressable Remote Transducer，尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)線）。這是一種智能傳感器的通信協(xié)議，與現(xiàn)有的4～20mA的系統(tǒng)兼容，模擬與數(shù)字可以同時(shí)進(jìn)行通信。這樣使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
我國智能傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，始于八十年代中期，八十年代末中國國防科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)等大專院校相繼報(bào)道了研究成果。九十年代初，國內(nèi)幾家研究機(jī)構(gòu)采用混合集成技術(shù)成功的研制出實(shí)用的智能傳感器，標(biāo)志著我國智能傳感器的研究進(jìn)入了國際行列，但是與國外的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有較大差距。主要在：1、先進(jìn)的計(jì)算、模擬和設(shè)計(jì)方法，2、先進(jìn)的微機(jī)械加工技術(shù)與設(shè)備，3、先進(jìn)的封裝技術(shù)于設(shè)備，4、可靠性技術(shù)研究等方面。所以加強(qiáng)技術(shù)的研究和引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，提高整體水平是我們今后努力的方向。
今后幾年中，智能傳感器將擴(kuò)展到化學(xué)、電磁、光學(xué)和核物理等領(lǐng)域，可以預(yù)見，越來越多的智能傳感器將會(huì)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用。
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