智能传感器将会在我国国民经济的各个领域发挥作用

   2023-11-29 工业品商城71
核心提示:由于大规模集成电路的发展,传感器和相应的电路被集成在同一块芯片上,这种具有一定智能功能的传感器称为集成智能传感器。 集成智能传感器的功能具有三大优点: 更高的信噪比:传感器的微弱信号首先经过集成电路信号放大,然后长距离传输,可以大大提高信噪比。 噪声比。 提高性能:由于传感器和电路集成在同一芯片上,因

   由于大规模集成电路的发展,传感器和相应的电路被集成在同一块芯片上,这种具有一定智能功能的传感器称为集成智能传感器。 集成智能传感器的功能具有三大优点: 更高的信噪比:传感器的微弱信号首先经过集成电路信号放大,然后长距离传输,可以大大提高信噪比。 噪声比。 提高性能:由于传感器和电路集成在同一芯片上,因此可以通过自校准单元定期自动校准传感器的零漂、温漂和零位,并可以采用适当的反馈方式来提高频率 传感器的响应。 信号归一化:传感器的模拟信号通过程控放大器进行归一化,然后通过模数转换转换为数字信号。 微处理器根据串行、并行、频率、相位、脉冲等多种数字传输形式进行数字归一化。

  智能传感器的制造基础是微机械加工技术。 硅经过机械、化学、焊接等处理,然后采用不同的封装技术进行封装。 近年来,开发了LIGA工艺(深度X射线光刻电镀敏感膜)。 用于制作传感器。

  智能传感器一般具有较强的实时功能,尤其是动态测量往往需要在几微秒内完成数据采集、计算、处理和输出。 智能传感器的一系列功能都是由程序支持的。 如功能的多少、基本性能、易用性、运行的可靠性等,大多在一定程度上取决于软件的设计及其质量。 这些软件主要分为五类。 包括刻度转换、数字调零、非线性补偿、温度补偿、数字滤波技术。 国内外申请情况

  十多年前,美国霍尼韦尔公司开发出了第一个智能传感器。 它将硅传感器技术与微处理器的计算和控制能力相结合,建立了新的传感器概念。 目前,智能传感器多用于测量压力、力、振动、冲击加速度、流量、温度和湿度。 如美国Honeywell公司的ST3000系列全智能变送器、德国Strohrmann公司的二维加速度传感器。

目前,智能传感器系统本身都是数字化的,但其通信规定仍然采用4~20mA的标准模拟信号。 国际相关标准化研究机构正在积极推出具有国际规范的数字标准(现场总线)。 目前过渡阶段采用HART协议(HighwayAddressableRemoteTransducer,寻址远程传感器数据线)。 这是智能传感器的通信协议,兼容现有的4-20mA系统,模拟和数字可以同时通信。 这使得不同制造商的产品具有通用性。

  我国智能传感器的研究主要集中在专业研究机构和大学。 它始于 20 世纪 80 年代中期。  20世纪80年代末,中国国防科技大学、北京航空航天大学、浙江大学等高校相继报道了研究成果。  1990年代初,国内多家研究机构利用混合集成技术成功研制出实用型智能传感器,标志着我国智能传感器研究已进入国际行列。 但与国外先进技术相比,我们还有较大差距。 主要表现在:1、先进的计算、模拟和设计方法,2、先进的微加工技术和装备,3、先进的封装技术和装备,4、可靠性技术研究等。因此,加强技术研究,引进先进设备,提高整体水平 水平是我们今后努力的方向。


 
 
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