智能传感器系统1
2024年智能传感器
智能传感器智能传感器是一种集成了传感器、微处理器、计算和通信技术的设备，它能够感知、处理和传递环境信息，为各种应用提供智能化服务。
本文将介绍智能传感器的基本概念、工作原理、主要类型、应用领域以及发展趋势。
一、基本概念智能传感器是一种具有信息处理能力的传感器，它不仅能够感知环境信息，还能够对信息进行处理和分析，从而实现对环境的智能监测和决策。
智能传感器通常由传感器、微处理器、存储器、通信接口等部分组成，它们通过协同工作，实现对环境信息的全面感知和处理。
二、工作原理智能传感器的工作原理主要包括数据采集、数据处理和结果输出三个环节。
传感器采集环境信息，将其转换为电信号；然后，微处理器对采集到的数据进行处理和分析，提取出有用信息；智能传感器将处理结果通过通信接口输出，供其他设备或系统使用。
三、主要类型根据不同的应用场景和需求，智能传感器可以分为多种类型。
常见的智能传感器类型包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光敏传感器、声音传感器、气体传感器等。
这些传感器可以单独使用，也可以组合使用，以满足不同的监测需求。
四、应用领域智能传感器在各个领域都有广泛的应用，包括工业自动化、智能家居、环境监测、医疗健康、交通物流等。
在工业自动化领域，智能传感器可以用于生产线上的质量检测、设备故障诊断等；在智能家居领域，智能传感器可以用于室内环境监测、安全防范等；在环境监测领域，智能传感器可以用于大气、水质、土壤等环境参数的实时监测；在医疗健康领域，智能传感器可以用于生理参数的监测、疾病诊断等；在交通物流领域，智能传感器可以用于车辆监测、货物跟踪等。
五、发展趋势总结智能传感器作为一种具有信息处理能力的传感器，在各个领域都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，智能传感器将不断进步，实现更加智能化的监测和决策。
一、工业自动化领域的应用智能传感器在工业自动化领域中的应用非常广泛，它们是实现智能制造的关键技术之一。
在生产线上的质量检测环节，智能传感器可以实时监测产品的尺寸、重量、颜色等参数，确保产品质量符合标准。
智能传感器简单介绍
1.3.4 复合敏感功能 智能传感器具有复合功能，能够同时测量多种物理量和化学量， 给出能够较全面反映的运动规律信息。如美国加利弗尼亚大学研制 的复合液体传感器，可同时测量介质的温度、流速、压力和密度。 复合力学传感器，可同时测量物体某一点的三维振动加速度（加速 度传感器）、速度（速度传感器）、位移（位移传感器）。 1.3.5 智能传感器的集成化
3.4 促成了传感器多功能化
智能式传感器可以实现多传感器多参数综合测量，并有自适 应能力，根据检测对象或条件的改变，相应地改变量程反输出数 据的形式;具有多种数据输出形式(如Rs232串行输批，PIO并行输 出，IEE-488总线输出及经D/A转换后的模拟量输出等)适配各种应 用系统。
4.智能传感器的应用领域
3.智能传感器的特点：
智能式传感器是一个以微处理器为内核扩展了外围部件的计 算机检测智能系统。与传统的传感器相比，智能式传感器具有如 下显著的特点： 1.提高了传感器的精度 ；
2.提高了传感器的可靠性；
3.提高了传感器的性能价格比； 4.促成了传感器多功能化；
3.1 提高了传感器的精度
智能式传感器具有信息处理功能，通过软件不仅可修正各种 确定性系统误差(如传感器输入输出的非线性误差、服度误差、零 点误差、正反行程误并等)而且还可适当地补偿随机误差、降低噪 声，大大提高了传感器精度。
以智能压力传感器为例,主传感器是压力传感器,测量被测压力参 数,辅助传感器是温度传感器和环境压力传感器。温度传感器检测主 传感器工作时,由于环境温度变化或被测介质温度变化而使其压力敏 感元件温度发生变化,以便根据其温度变化修正和补偿由于温度变化 对测量带来的误差 2.2 智能传感器的实现结构
2.2.1 非集成化实现
由于大规模集成电路的发展使得传感器与相应的电路都集成到 同一芯片上，而这种具有某些智能功能的传感器叫作集成智能传感 器集成智能传感器的功能有个很大的优点：较高信噪比，传感器的 弱信号先经集成电路信号放大后再远距离传送，就可大大改进信噪 比。
智能压力传感器系统设计
智能压力传感器系统设计随着现代化工业的不断发展，传统的压力传感器已经无法满足现代化工业生产的要求。
新一代传感器既需要具备传感功能和运算功能，也需要能与其他设备一起共同组成实时监测系统，通过分布式信息处理技术充分发挥传感器性能，在监测生产环境数据的同时对采集的信息进行处理并将数据传输到监控后台，保障工业生产过程的可靠进行。
因此，智能压力传感器系统具备上述优势，广泛应用于工业生产电子设备中。
目前，智能压力传感系统正不断通过完善配套智能化驱动，针对传感器进行各类修正、自动校准等处理，使传感器具有更高的智能化。
1 传感器工艺过程压力传感器由于功能和原理不同因而传感器种类较多，其中智能式压力传感器是基于电子压阻效应以及微电子技术制造而成，通过智能化驱动软件对传感器采集数据进行自动修正、自动校准等数据传输到后台监控系统。
智能压力传感器不仅具有良好的数据采集性能，同时灵敏度较高、自动化程度较高。
因此，智能压力传感器被广泛应用于现代化工业生产之中，是一种新型物理传感器。
智能压力传感器由于输出信号无法作为A/D信号转换器的输入量，所以在采集数据前会通过传感器智能驱动软件对输出信号进行信号预处理，将输出模拟量、输出数字量、输出开关量信号统一转换成电压信号。
采集后的数据经过预处理后输出电压信号并通过模拟转化器转化为数字信号。
转化后的数字信号由于无法直接被计算机接受、处理，因此转化后的数字信号通过后续智能化软件进行修正、补偿处理后经过计算机进行处理并通過智能网络进行传输。
2 智能压力传感器系统结构设计智能传感器与传统压力传感器相比，由于能够将传感元件与微型电子元件进行集成，具有良好的数据采集性能、信号处理能力并能对信号进行预处理、修正、自检、计算等功能。
智能压力传感器的结构图如图1所示，其中微型机是智能压力传感器的核心，它将对压力传感器采集的信号进行信息处理与软件校正。
传感器采集被测数据通过预处理后将模拟信号转化成数字信号，由微型机处理后经过D/A转化驱动电路将数字信号转化为模拟信号，最后将数据进行传输和记录。
【全文】智能传感器PPT课件 (1)
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10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 1) 研究与开发传感器的自由度大。 (2) 精度高。 (3) 具有一定的可编程自动化能力。 (4) 输出形式多。 (5) 功能价格比大。
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10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 智能传感器
• 近几年发展起来的无线传感器网络是智能传感器 的又一深层次研究，是又一个新的飞跃。
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10.3
智能传感器的结构框图
第10章 智能传感器
10.3.1 μP主机模板
• 因此，在智能传感器设计时，应参照如下原则来选择 μP。
• (1) 根据任务选机型。
• 根据所研制的智能传感器是用于数据处理完成某些测 量任务，还是用于某种系统控制，对于不同的任务， 应选择不同的机型。
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10.3
智能传感器的结构框图
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10.3
智能传感器的结构框图
10.3.2 模拟量输入模板
第10章 智能传感器
• 传感器的输出一般为毫伏数量级模拟量。要满足A ／D转换电路的要求，还必须经过模拟量输入模板 上有关电路的放大、处理，再经A／D转换电路传 输到主机板上。
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10.3
智能传感器的结构框图
10.3.3 IEEE-488标准总线模板
3
第10章 智能传感器
• 迅速发展的微处理机技术推动和影响着其他技术
10.1
领智域能的传变感革器。及把无微线处传理感机器技网术络引入传感器，可以
使传感器实现过去实现不了的功能，具有智能本
领，这就是新一代的传感器——智能传感器
(Intelligent Sensor或Smart Sensor)。
• “Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器 的称谓，而“Smart Sensor”是美国人对智能传 感器的俗称。
智能式传感器
计算机软件在智能传感器中起着举足轻重的作用。由于 “电脑”的加入，智能传感器可通过各种软件对信息检测过程 进行管理和调节，使之工作在最佳状态，从而增强了传感器的 功能， 提升了传感器的性能。此外，利用计算机软件能够实现 硬件难以实现的功能，因为以软件代替部分硬件， 可降低传感 器的制作难度。
智能式传感器系统一般构成框图如图14 -1所示。其中作为 系统“大脑”的微型计算机，可以是单片机、单板机，也可以 是微型计算机系统。
传感器与微处理机结合可以通过以下两个途径来实现：一是 采用微处理机或微型计算机系统以强化和提高传统传感器的功能， 即传感器与微处理机可分为两个独立部分，传感器的输出信号经 处理和转化后由接口送到微处理机部分进行运算处理。这就是我 们指的一般意义上的智能传感器, 又称传感器的智能化。二是借 助于半导体技术把传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、 微处理器等制作在同一块芯片上，即成为大规模集成电路智能传 感器，简称集成智能传感器。集成智能传感器具有多功能、 一 体化、精度高、适宜于大批量生产、体积小和便于使用等优点， 它是传感器发展的必然趋势，它的实现将取决于半导体集成化工 艺水平的提高与发展。
例如，谐振式传感器具有高稳定性、高精度、准数字化输出等 许多优点，但以前频率信号检测需要较复杂的设备，限制了谐 振式传感器的应用和发展，现在利用同一硅片上集成的检测电 路，可以迅速提取频率信号，使得谐振式微机械传感器成为国 际上传感器领域的一个研究热点。
2. 数据融合理论
数据融合是智能传感器理论的重要领域，也是各国研究的 热点。数据融合通过分析各个传感器的信息，来获得更可靠、 更有效、更完整的信息，并依据一定的原则进行判ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，作出正 确的结论。对于由多个传感器组成的阵列，数据融合技术能够 充分发挥各个传感器的特点，利用其互补性、冗余性，提高测 量信息的精度和可靠性，延长系统的使用寿命，进而实现识别、 判断和决策。
智能传感器
汽车智能传感器智能传感器智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。
智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。
一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。
与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。
汽车智能传感器现代汽车正朝着智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展，以达到“人-汽车-环境”的完美协调。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
目前，一般汽车装配有几十到近百个传感器，而高级豪华汽车更是有大约几百个传感器。
汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统。
它的应用大大提高了汽车电子化的程度，增加了汽车驾驶的安全系数。
发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。
这些传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息，供ECU对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。
底盘控制用传感器是指用于变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、制动防抱死系统等底盘控制系统中的传感器。
这些传感器尽管分布在不同的系统中，但工作原理与发动机中相应的传感器是相同的。
而且，随着汽车电子控制系统集成化程度的提高和CAN-BUS技术的广泛应用，同一传感器不仅可以给发动机控制系统提供信号，也可为底盘控制系统提供信号。
车身控制用传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等。
由于其工作条件不象发动机和底盘那么恶劣，一般工业用传感器稍加改进就可以应用。
智能传感器系统(第二版)(刘君华)1-5章 (1)
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
图6-1 分层网络功能层次
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
2. 所谓相互连接型网络， 是指网络中任意两个单元之间 是可达的， 即存在连接路径， 如图6-2所示。 在该网络结 构中， 对于给定的某一输入模式， 由某一初始网络参数出 发， 在一段给定的时间内网络处于不断改变输出模式的动 态变化之中。 最后， 网络可能会产生某一稳定输出模式， 但也有可能进入周期性振荡状态。 因此， 相互连接型网络 可以认为是一种非线性动力学系统。
式如下:
1
a
0
若 n≥ 0 其它
（6-7）
(2) 对称硬限幅函数： 函数曲线如图6-6(b)所示， 数
学表达式如下：
1
a
0
若 n≥ 0 其它
（6-8）
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
图6-6 (a) 硬限幅函数； (b) 对称硬限幅函数
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
数选为纯线性函数， 故节点i的输出为
Oi=pi 其中， pi为第i个节点的输入。
（6-10）
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
（2） 隐层神经元作用函数。 隐层神经元作用函数选用 对数S型函数， 故节点j的输出为
O1 j
1 f (n1 j ) 1 en1 j
a1j
节点j的总输入：
为神经元的输出， 神经元的输入与输出关系的一般数学表
达式如下：
n
b
R i 1
pi
wli
a f (n)
（6-1）
第6章 神经网络技术与其在智能传感器系统中的应用
智能传感器系统(第二版)(刘君华)1-5章 (1)
第1章 概述
由于传感器的使用， 使生产工艺过程的控制和产品性 能的检测有了保证， 所以它是提高产品竞争力的强有力的 手段， 是获得经济效益的有效途径。 据有关资料， 全美电 站的相关数据表明， 如果主汽流量精度改善1%， 电站的燃 烧成本（热效率）将会改善1%， 每年可节约3亿美元； 若 传感器及其测量仪表可利用率提高1%， 则每年可节约30亿 美元； 美国的电站采用了先进的传感器和控制技术后， 使 全美经济每年获益达110亿美元之多。
第1章 概述
（2） 传感器的销售值反映一个国家科技发达与社会进步的 程度。 20世纪80年代， 日本、 西欧市场传感器销售值年增 长率为30%~40%， 英国传感器销售额1990年比1980年增长 24倍。 近十几年来发达国家传感器的产量及市场需求年增 长率平均在10%以上。 这是因为它是：
第1章 概述
第1章 概述
1.2
作为获取信息工具的传感器， 位于信息系统的最前端。 其特性的好坏、 输出信息的可靠性对整个系统质量至关重 要。 因此， 传感器的性能必须适应系统使用的要求。
回顾自动化系统对传感器的要求， 对了解智能传感器 提出的背景是很有益处的。
自动化系统对传感器最基本的， 而且又是最急切的要 求是： 降低现行传感器的价格性能比。
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第1 章 概 述 2. 结构一体化 压阻式压力(差)传感器是最早实现一体化结构的。传统的做 法是先分别由宏观机械加工金属圆膜片与圆柱状环，然后把二者 粘贴形成周边固支结构的“金属杯”，再在圆膜片上粘贴电阻变 换器(应变片)而构成压力(差)传感器，这就不可避免地存在蠕变、 迟滞、非线性特性。采用微机械加工和集成化工艺， 不仅“硅 杯”一次整体成型，而且电阻变换器与硅杯是完全一体化的。进 而可在硅杯非受力区制作调理电路、微处理器单元，甚至微执行 器， 从而实现不同程度的， 乃至整个系统的一体化。
第1 章 概 述 传感器技术之所以受到如此看重并获得极为迅速发展的原因是： 微型计算机的普及、 信息处理技术的飞速发展， 而获取信 息的工具——传感器处于明显落后的拖后腿的状态， 形成推动传 感器技术发展的动力。 广阔的市场与强烈的社会需求是传感器技术发展的又一强 劲推动力。传感器的销售值反映一个国家科技发达与社会进步的 程度。80年代，日本、西欧市场传感器销售值年增长率为 30%～ 40%，90年代，全世界年增长率预计为 8.8%。 90年代以来各方 面对传感器的需求也越来越强烈。
第1 章 概 述 据预测， 90年代我国国内市场所需各类传感器的形势是： 电力系统 化工系统 钢铁系统 能源管理与炉窑控制 汽车行业 机床行业 文化办公机械 各类仪器仪表 140 万件； 80 万件； 130万件 4 000 万件； 4 400 万件； 1 500 万件； 200 万件； 3 亿件。
第1 章 概 述 关于智能传感器的中、英文称谓，目前也尚未统一。John Brignell和Nell White认为“Intelligent Sensor”是英国人对智能传 感器的称谓， 而“Smart Sensor” 是美国人对智能传感器的俗称。 而Johan H.Huijsing在“Integrated Smart Sensor”一文中按集成化 程度的不同，分别称为“Smart Sensor”、 “Integrated Smart Sensor”。 对“Smart Sensor”的中文译名有译为“灵巧传感器” 的， 也有译为“智能传感器”的。本书采用智能传感器系统 (Intelligent Sensor System)的称谓，简称智能传感器(Intelligent Sensor), 并且认为： “传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有 信息检测与信息处理功能的传感器就是智能传感器(系统)”；模 糊传感器也是一种智能传感器(系统)，将传感器与微处理器集成 在一块芯片上是构成智能传感器(系统)的一种方式。
第1 章 概 述 由于传感器的使用，使生产工艺过程的控制和产品性能的检 测才有保证，所以它是提高产品竞争力的强有力的手段，是获得 经济效益的有效途径。 据有关资料介绍，全美电站有关数据表 明， 如果主汽流量测量精度改善 1%，电站的燃烧成本(热效率) 将会改善 1%，每年可节约 3 亿美元；若传感器及其测量仪表可 利用率提高 1%， 则每年可节约 30 亿美元；美国的电站采用了 先进的传感器和控制技术后， 使全美经济每年获益达 110 亿美 元之多。因此，甚至有“谁掌握和支配了传感器技术谁就能够支 配新时代”的说法。
第1 章 概 述 现场总线是连接测控系统中各智能装置(包括智能传感器)的 双向数字通信网络。其主要特点是： 1. 传输数字信号 传输数字信号 用数字信号取代原来的 4～20 mA标准模拟信号， 进而提高 可靠性和抗干扰能力。这就要求传感器由可输出 4～20 mA标准 信号的变送器改变为带数字总线接口并输出数字信号。所有现场 传感器， 通过数字总线接口都方便地挂接在一条环形现场总线 上。这样可以大大削减现场与控制室(高/上位计算机)之间一对一 的连接导线， 节约初期安装费用，大大简化整个系统的布线和 设计。这种节约对一个大型、 多点测量系统是很有意义的， 譬 如：
第1 章 概 述 6. 全数字化 全数字化 通过微机械加工技术可以制作各种形式的微结构。 其固有 谐振频率可以设计成某种物理参量(如温度或压力)的单值函数。 因此可以通过检测其谐振频率来检测被测物理量。这是一种谐 振式传感器， 直接输出数字量(频率)。 它的性能极为稳定、精 度高、不需A/D转换器便能与微处理器方便地接口。免去A/D转 换器，对于节省芯片面积、简化集成化工艺，均十分有利。
第1 章 概 述 5. 阵列式 阵列式 微米技术已经可以在一平方厘米大小的硅芯片上制作含有 几千个压力传感器阵列，譬如，丰田中央研究所半导体研究室 用微机械加工技术制作的集成化应变计式面阵触觉传感器，在8 mm×8 mm的硅片上制作了1 024 (32 32) mm 8 mm 1 024个(32×32)敏感触点(桥)， 基片 ( ) 四周还制作了信号处理电路，其元件总数约16 000个。 敏感元件构成阵列后，配合相应图像处理软件，可以实现 图形成像且构成多维图像传感器。这时的智能传感器就达到了 它的最高级形式。
第1 章 概 述 7. 使用极其方便， 操作极其简单 使用极其方便， 操作极其简单 它没有外部连接元件，外接连线数量极少，包括电源、通讯 线可以少至四条，因此，接线极其简便。它还可以自动进行整体 自校， 无需用户长时间地反复多环节调节与校验。“智能”含 量越高的智能传感器， 它的操作使用越简便， 用户只需编制简 单的使用主程序。这就如同“傻瓜”照相机的操作比不是“傻瓜” 照相机的经典式照相机要简便得多一样的道理。 根据以上特点可以看出：通过集成化实现的智能传感器，为 达到高自适应性、高精度、高可靠性与高稳定性，其发展主要有 以下两种趋势：
第1 章 概 述 3. 精度高 精度高 比起分体结构，传感器结构本身一体化后，迟滞、重复性 指标将大大改善， 时间漂移大大减小，精度提高。后续的信号 调理电路与敏感元件一体化后可以大大减小由引线长度带来的 寄生参量的影响，这对电容式传感器更有特别重要的意义。
第1 章 概 述 4. 多功能 多功能 微米级敏感元件结构的实现特别有利于在同一硅片上制作 不同功能的多个传感器，如，美国霍尼韦尔公司， 80 年代初期 生产的ST-3000型智能压力(差)和温度变送器，就是在一块硅片 上制作了感受压力、 压差及温度三个参量的，具有三种功能(可 测压力、 压差、温度)的敏感元件结构的传感器。不仅增加了传 感器的功能， 而且可以通过采用数据融合技术消除交叉灵敏度 的影响， 提高传感器的稳定性与精度(详细讨论见6.2.2节)。
第1 章 概 述 要在一块芯片上实现智能传感器系统存在着许多困难的、 棘手的难题。 例如： 哪一种敏感元件比较容易采用标准的集成电路工艺来制作? 选用何种信号调理电路， 如精密电阻、 电容、 晶振等， 不需要外接元件? 由于直接转换型A/D变换器电路太复杂， 制作了敏感元件 后留下的芯片面积有限， 需要寻求其它模—数转换的型式。 如： 电压/频率变换器、 占空智能传感器实现的途径
1.5.1 非集成化实现
图1-3 非集成式智能传感器框图
第1 章 概 述
图1-4 模糊传感器的简单结构示意图
第1 章 概 述
1.5.2 集成化实现
图1-5 集成智能传感器外形示意图
第1 章 概 述 现代传感器技术，是指以硅材料为基础(因为硅既有优良的 电性能，又有极好的机械性能)，采用微米(1 m～1 mm)级的微 机械加工技术和大规模集成电路工艺来实现各种仪表传感器系 统的微米级尺寸化。国外也称它为专用集成微型传感技术 (ASIM)。 由此制作的智能传感器的特点是： 1. 微型化 微型化 微型压力传感器已经可以小到放在注射针头内送进血管测 量血液流动情况，装在飞机或发动机叶片表面用以测量气体的 流速和压力。 美国最近研究成功的微型加速度计可以使火箭或 飞船的制导系统质量从几公斤下降至几克。
第1 章 概 述 这种节约对一个大型、 多点测量系统是很有意义的，譬如： 一个电站 一个钢铁厂 需要5 000 台传感器及其仪表； 需要2 万台传感器及其仪表；
大型石油化工厂需要6 000 台传感器及其仪表； 大型发电机组 一部汽车 一架飞机 … 需要3 000 台传感器及其仪表； 需要30 至 100 台传感器； 需要3 600 台传感器；
第1 章 概 述 其一是： 多功能化与阵列化， 加上强大的软件信息处理功 能； 其二是： 发展谐振式传感器， 加软件信息处理功能。 例如， 压阻式压差传感器是采用微机械加工技术最先实用 化的集成传感器，但是它受温度与静压影响，总精度只能达到 0.1%。 致力于改善它的温度性能花费了近20余年时间却无重大 进展， 因而有的厂家改为研制谐振式压力传感器， 而美国霍尼 韦尔公司则发展多功能敏感元件(如：ST-3000型智能变送器)， 通过软件进行多信息数据融合处理改善了稳定性，提高了精度。
第1 章 概 述
1.2 智能传感器发展的历史背景
图 1-1 自动化(控制)系统框图
第1 章 概 述
图 1-2 传感器、计算机及执行器的价格性能比
第1 章 概 述 传统的传感器技术已达到其技术极限。 它的价格性能比 不可能再有大的下降。 它在以下几方面存在严重不足： 因结构尺寸大， 而时间(频率)响应特性差； 输入—输出特性存在非线性， 且随时间而漂移； 参数易受环境条件变化的影响而漂移； 信噪比低， 易受噪声干扰； 存在交叉灵敏度， 选择性、 分辨率不高。
第1 章 概 述 2. 标准化 标准化 总线采用统一标准，使系统具有开放性。不同厂家的产品， 在硬件、软件、通信规程、连接方式等方面互相兼容、 互换联 用，既方便用户使用，又易于安装维修。不少大公司都推出了 自己的现场总线标准。国际化的统一标准的工作正在加紧进行 中。
第1 章 概 述 3. 智能化 智能化 采用智能与控制职能分散下放到现场装置的原则，现场总线 网络的每一节点处安装的现场仪表应是“智能”型的，即安装的 传感器应是“智能传感器”。在这种控制系统中，智能型现场装 置是整个控制管理系统的主体。这种基于现场总线的控制系统， 要求必须使用智能传感器， 而不是一般传统的传感器。 智能传感器代表了传感器的发展方向，这种智能传感器带有 标准数字总线接口，能够自己管理自己。它将所检测到的信号经 过变换处理后，以数字量形式通过现场总线与高/上位计算机进 行信息通信与传递。