智能传感器的功能,是通过比较人的感官和大脑的协调动作提出的。在发展与应用过程中,传感器越来越多地与微处理器相结合,不仅具有视觉、触觉、听觉、味觉,还有了储存、思维和逻辑判断能力等人工智能。概括而言,主要功能有以下几点。
(1)自补偿和计算
智能传感器的自补偿和计算功能,为传感器的温度飘移和非线性补偿开辟了新道路。即使传感器的加工不太精密,只要能保证其重复性好,通过传感器的计算功能也能获得较精确的测量结果。另外,还可进行统计处理,能够重新标定某个敏感元器件,使它重新有效。
(2)自诊断功能
带微控器的智能传感器,还具有先进的自诊断功能,包括两个方面:
①外部环境条件引起的工作不可靠;
②传感器内部故障造成的性能下降。
其直观的指示方式,可持续显示诊断结果和工作状态。无论内外因素,诊断信息都能使系统在故障出现之前报警,从而减少系统停机时间,提高生产效率。
(3)复合敏感功能
智能传感器能够同时测量多种物理量和化学量,具有复合敏感功能,能够给出全面反映物质变化规律的信息,如光强、波长、相位和偏振度等参数可反映光的运动特性,压力、真空度、温度梯度、热量和熵、浓度、pH值等分别反映物质的力、热、化学特性。
由于用了微处理器使其接口标准化,所以能够与上一级微处理器进行接口的标准化,智能传感器输出的数据通过总线控制,为与其他数字控制仪表的直接通信提供了方便,使智能传感器可作为集散控制系统的组成单元受中央计算机的控制。
(5)现场学习功能(www.xing528.com)
利用嵌入智能和先进的编程特性,工程师们已设计出了新一代具有学习功能的传感器,它能为各种场合快速而方便地设置最佳灵敏度。学习模式的程序设计,使光敏传感器能对被检测过程采样,计算出光信号阈值,自动编程最佳设置,并且能在工作过程中自动调整其设置,以补偿环境条件的变化。这种能力可以补偿部件老化造成的参数漂移,从而延长器件或装置的使用寿命和扩大其应用范围。
(6)提供模拟和数字输出
许多带微处理器的传感器,能通过编程提供模拟输出、数字输出或同时提供两种输出,并且各自具有独立的检测窗口。最新的智能传感器都能提供两个互不影响的输出通道,具有独立的组态设备点。
(7)数值处理功能
根据内部的程序自动处理数据,如进行统计处理、剔出异常数值等。
(8)掉电保护功能
由于微处理器的RAM的内部数据在掉电时会自动消失,这给仪器的使用带来很大的不便。为此,可在智能仪器内装有备用电源,当系统掉电时能自动把后备电源接入RAM,以保证数据不丢失。
智能传感器继承了传感器、智能仪表全部功能及部分控制功能,具有很高的线性度和低的温度漂移,降低了系统的复杂性,简化了系统结构,特点如下:
1)一定程度的人工智能是硬件和软件的结合体,可实现学习功能,更能体现仪表在控制系统的作用。可以根据不同的测量要求,选择合适的方案,并能对信息进行综合处理,对系统状态进行检测。
2)多敏感功能将原来分散的各自独立的单敏传感器集成为具有多敏功能的传感器,能同时测量多种物理量和化学量,全面反映被测量的综合信息。
3)精度高、测量范围宽,能随时检测出被测量的变化对检测元器件特性的影响,并完成各种运算,其输出信号更为精确;同时其量程比可达100∶1,最高达400∶1,可用一个智能传感器应付很宽的测量范围,特别适用要求量程比大的控制场合。
4)通信功能可采用标准化总线接口,进行信息交换,这是智能传感器的标志之一。
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