文档介绍：第11章智能传感器
智能传感器概述
计算型智能传感器
特殊材料型智能传感器
几何结构型智能传感器
智能传感器实例
实训
智能传感器概述
智能传感器概述
国际电气电子工程师学会(IEEE)在1998年通过了智能传感器的定义,即
“除产生一个被测量或被控量的正确表示之外,还同时具有简化换能器的综合信息以用于网络环境的功能的传感器”。
智能传感器的功能
先看一个智能传感器的例子,图11-1所示为智能红外线测温仪原理框图。
目
标
红
外
传
感
器
温
度
传
感
器
A/D
转
换
器
单
片
机
显示仪表
记录仪表
存储器
RS-232接口
微
型
计
算
机
A/D
转
换
器
图11-1 智能红外线测温仪原理框图
环境
红外传感器将被检测目标的温度转换为电信号,经A/D变换后输入单片机。
温度传感器将环境温度转换为电信号,经A/D变换后输入单片机。
单片机中存放有红外传感器的非线性校正数据。
红外传感器检测的数据经单片机计算处理,消除非线性误差后,可获得被测目标的温度特性与环境温度的关系。
供记录、显示、存储备用。
可见,智能传感器是具备了记忆、分析和思考能力,输出期望值的传感器。
(1)能提供更全面、更真实的信息,消除异常值、例外值。
(2)具有信号处理包括温度补偿、线性化等功能。
(3)随机调整和自适应。
(4)一定程度的存储、识别和自诊断。
(5)含有特定算法并可根据需要改变算法。
这种传感器不仅在物理层面上检测信号,而且在逻辑层面上对信号进行分析、处理、存储和通信。
相当于具备了人类的记忆、分析、思考和交流的能力,即具备了人类的智能。
所以称之为智能传感器。
智能传感器的层次结构
人类的智能是怎么构成的呢?
人类的智能是基于即时获得的信息和原先掌握的知识。
人类的智能是实现了多重传感信息的融合并且把它与人类积累的知识结合了起来,如图11-2所示。
大脑
积累的
知识
判断
人的大脑归纳
皮肤
传感
耳朵
传感
鼻子
传感
眼睛
传感
图11-2 人类智能的构成
智能传感器也应该由多重传感器或不同类型传感器从外部目标以分布和并行的方式收集信息;
通过信号处理过程把多重传感器的输出或不同类型传感器的输出结合起来或集成在一起,实现传感器信号融合或集成;
最后,根据先前拥有的关于被测目标的有关知识,进行最高级的智能信息处理过程。
将信息转换为知识和概念提供使用。