智能传感器的功能及实现途径
智能传感器的功能及实现途径
一、智能传感器的主要功能
智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动
作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。
是一个相对独立的智能单元，它的出现对原来硬件性能的苛
刻要求有所减轻，而靠软件帮助来使传感器的性能大幅度提
高。智能传感器通常可以实现以下功能：
1、复合敏感功能
我们观察周围的自然现象，常见的信号有声、光、电、
热、力和化学等。敏感元件测量一般通过两种方式：直接和
间接的测量。而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物质运动规律的信
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。美国EG&GICSensors
公司研制的复合力学传感器，可同时测量物体某一点的三维
振动加速度、速度、位移等。
2、自适应功能
智能传感器可在条件变化的情况下,在一定范围内使自己
的特性自动适应这种变化。通过采用自适应技术,由于它能
补偿老化部件引起的参数漂移,所以自适应技术可延长器件
或装置的寿命。同时也扩大其工作领域,因为它能自动适应不同的环境条件。自适应技术提高了传感器的重复性和准确
度。因为其校正和补偿数值已不再是一个平均值,而是测量
点的真实修正值。
3、自检、自校、自诊断功能普通传感器需要定期检验和标定，以保证它在正常使用
时足够的准确度，这些工作一般要求将传感器从使用现场拆
卸送到实验室或检验部门进行,对于在线测量传感器出现异
常则不能及时诊断。采用智能传感器时，情况则大有改观。
首先是，自诊断功能在电源接通时进行自检，诊断测试以确
定组件有无故障。其次，根据使用时间可以在线进行校正，
微处理器利用存在E2PROM内的计量特性数据进行对比校对。
4、信息存储功能
信息往往是成功的关键.智能传感器可以存储大量的信
息，用户可随时查询。这些信息可包括装置的历史信息。例
如，传感器已工作多少小时，更换多少次电源等等。也包括
传感器的全部数据和图表，还包括组态选择说明等。此外还
包括串行数、生产日期、目录表和最终出厂测试结果等。内
容可以无限，只受智能传感器本身存储容量的限制。智能传
感器除了增加过程数据处理、自诊断、组态和信息存储四个
方面的功能外，还提供了数字通讯能力和自适应能力。5、数据处理功能
过程数据处理是一项非常重要的任务，智能传感器本身
提供了该功能。智能传感器不但能放大信号，而且能使信号
数字化，再用软件实现信号调节。通常，基本的传感器不能
给出线性信号，而过程控制却把线性度作为重要的追求目
标。智能传感器通过查表方式可使非线性信号线性化。当然
对每个传感器要单独编制这种数据表。智能传感器过程数据
处理的另一个例子是通过数字滤波器对数字信号滤波，从而
可减少噪声或其它相关效应的干扰。而且用软件研制复杂的
滤波器要比用分立电子电路容易得多。环境因素补偿也是数
据处理的一项重要任务。微控制器能帮助提高信号检测的精
确度。例如，通过测量基本检测元件的温度可获得正确的温
度补偿系数，从而可实现对信号的温度补偿。用软件也能实
现非线性补偿和其它更复杂的补偿。这是因为查询表几乎能
产生任意形状的曲线。有时必须测量和处理几个不同的物理
量，这样将给出各自的数据。智能传感器的徽控制器使用户
很容易实现多个信号的加、减、乘、除运算。在过程数据处
理方面，智能传感器可以大显身手。
此外，它把这些操作从中心控制室下放到接近信号产生
点也是大有好处的。其一是因为把附加信号发送到控制室花
费很大，而用智能传感器就省去了附加传感器和引线的成
本。其二是由于附加信息是在信息的应用点检测到的，这样就大大降低了长距离传输引入的负效应(如噪声、电位差
等)，从而使信号更准确。其三是可以简化主控制器中的软
件，提高控制环的速度。
6、组态功能
智能传感器的另一个主要特性是组态功能。信号应该放
大多少倍?温度传感器是以摄氏度还是华氏度输出温度?对
于智能传感器用户可随意选择需要的组态。例如，检测范围，
可编程通/断延时，选组计数器，常开/常闭，8/12位分辨率
选择等。这只不过是当今智能传感器无数组态中的几种。灵
活的组态功能大大减少了用户需要研制和更换必备的不同
传感器类型和数目。利用智能传感器的组态功能可使同一类
型的传感器工作在最佳状态，并且能在不同场合从事不同的
工作。
7、数字通讯功能
由于智能传感器能产生大量信息和数据，所以用普通传感
器的单一连线无法对装置的数据提供必要的输入输出。但也
不能对应每个信息各用一根引线.因为这样会使系统非常庞
杂。因此它需要一种灵活的串行通讯系统。在过程工业中，
通常看到的是点与点串接以及串联网络.如今的大趋势是朝
串联网络方向发展。因为智能传感器本身带有微控制器，所
以它自属于数字式的，因此自然能配置与外部连接的数字串
行通讯。因为串行网络抗环境影响(如电磁干扰)的能力比普通模拟信号强得多。把串行通讯配接到装置上，可以有效地管理信息的传输，使数据只在需要时才输出。
二、智能传感器的实现途径
能传感器的实现是沿着传感器技术发展的三条途径进
行：a、利用计算机合成，即智能合成；b、利用特殊功能材
料，即智能材料；c、利用功能化几何结构，即智能结构。智
能合成表现为传感器装置与微处理器的结合，这是目前的主
要途径。按传感器与计算机的合成方式，目前的传感技术沿
用以下三种具体方式实现智能传感器。
1、非集成化的模块方式
非集成化智能传感器是将传统的基本传感器、信号调理
电路、带数字总线接口的微处理器组合为一个整体而构成
的智能传感器系统。这种非集成化智能传感器是在现场总
线控制系统发展形势的推动下迅速发展起来的。自动化仪
表生产厂家原有的一套生产工艺设备基本不变，附加一块
带数字总线接口的微处理器插板组装而成，并配备能进行
通信、控制、自校正、自补偿、自诊断等智能化软件，从
而实现智能传感器功能。这是一种最经济、最快速建立智
能传感器的途径。2、集成化实现这种智能传感器系统是采用微机械加工技术和大规模集
成电路工艺技术，利用硅作为基本材料来制作敏感元件、
信号调理电路以及微处理器单元，并把它们集成在一块芯
片上构成的。集成化实现使智能传感器达到了微型化、结
构一体化，从而提高了精度和稳定性。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。
3、混合实现
要在一块芯片上实现智能传感器系统存在着许多棘手的
难题。根据需要与可能，可将系统各个集成化环节(如敏
感单元、信号调理电路、微处理器单元、数字总线接口)以
不同的组合方式集成在两块或三块芯片上，并装在一个外
壳里。
传感器技术以及应用领域
传感器技术以及应用领域
传感器是一种能够感知周围环境变化的装置，可以将这些环境变化转换成电信号输出。随着科技的不断发展，传感器技术在各行各业中得到了广泛的应用。本文将从技术的发展和应用领域两方面分别进行讲述。
传感器技术的发展
传感器技术近年来得到了飞速的发展，主要包括以下几个方面：
1. 小型化：随着微电子技术的不断进步，传感器的体积越来越小，且功能越来越强大。如目前市面上常见的智能手环，采用了MEMS（微机电系统）传感器技术，将多种传感器集成在一起，实现了心率检测、血压测量、步数计算等多项功能。
2. 智能化：传感器不再只是简单的感知环境变化，它还可以通过计算机与其他设备进行数据交互，实现智能化控制。如智能家居系统，通过各种传感器采集室内环境信息，并通过控制器实现自动控制，如恒温、智能照明等功能。
3. 多功能集成化：传感器不再只能完成单一功能，现在的传感器可以集成多种功能，实现多种复杂场景下的测量或监测。如无人机上搭载的传感器，可以实现高空拍摄、地形测绘、气象观测等多种功能。
应用领域
传感器技术的应用领域也十分广泛，下面简要介绍几种常见的应用：
1. 医疗保健：随着人们生活水平的提高，对于医疗保健的需求也越来越高。传感器技术可以应用于医疗保健中，如可穿戴设备、健康监测设备等。这些设备可以实时采集心率、血压等生命体征数据，并通过云端计算实现健康管理。
2. 工业自动化：现在的工业生产已经越来越智能化，其中传感器技术起到了至关重要的作用。如工厂中的自动化生产线，通过不同的传感器实时监测生产过程中各种数据，及时调整机器设备，实现精细化控制。
3. 环境监测：如城市交通系统、气象监测等，都需要广泛应用传感器技术。通过灵活部署地面和空中传感器节点，可以实现对于交通流量、道路拥堵程度、气象变化等数据的实时监测，并通过智能控制，实现交通指挥、气象服务等功能。
4. 安全监测：安全监测是传感器技术的另外一个应用领域。如自动门禁系统，利用传感器实现对于室内和室外环境的实时监测，有效防止犯罪和其他非法行为。
移动智能终端中传感器种类及功能调研
移动智能终端传感器种类及功能调研
1 移动终端发展概述
1.1 概述
随着智能手机在全球市场地位的提高，中国作为一个巨大的市场，其对智能手机的需求也日益增加。从2010年至2012年，中国智能手机的销量持续高速增长。2012年，中国整体手机市场销量达3.15亿部，同比增长10.1%。结合经济情况及智能机换机潮流等因素，预计2013年中国整体手机市场销量 同比增长11.7%，达3.52亿部；智能手机销量达2.01亿 部，占整体手机市场销量的一半以上。
1.2 智能移动终端发展趋势
（1） 功能趋势
终端智能化是建立在强大的CPU和开放的操作系统基础之上的，可以运用各种运用程序，接入到云端的服务中去。在智能化的大趋势下，终端的发展呈现三个趋势，一是综合化，二是专业化，三是多样化。综合化表现在个人手持终端，融合“手机、数码相机、音乐播放器、电子书、掌上电脑（PAD）”等各种功能；专业化表现在各种行业终端以及专业功能数字设备，如电子书等；多样化则表现在多种形态的个人、家庭、行业终端支撑以百万计业务发展。其中传感器正是很多功能实现的一个基础，很多功能都是利用传感器再加软件才得以实现。
（2） 市场趋势
移动互联网时代，智能手机市场的竞争已是白热化状态，为了抢占更多的市场份额，全球各大厂商纷纷将目光转移向亚洲国家；而包括中国、印度、泰国在内的亚洲市场，也正逐渐出现巨大的发展潜力。据预计，从2011年到2015年，印度智能手机出货量将增长近8倍。
2 传感器
2.1 传感器的概述
传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
传感器的发展历史
传感器的发展历史
传感器的发展历史与趋势随着新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是如何获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然领域中信息的主要途径和手段。以现代飞行器为例，它装备着各种各样的显示和控制系统，用以保证各种飞行任务的完成。而反映飞行器飞行参数、飞行姿态，发动机工作状态的各种物理参数，都要利用传感器予以检测，一方面显示出来提供给驾驶人员去控制与操纵，另一方面传输给各种自动控制系统，进行飞行器的自动驾驶和自动调节。例如“阿波罗10'的运载火箭部分，检测加速度、声音、温度、压力、振动、流量、应变等参数的传感器共有2077个，宇宙飞船部分共有各种传感器1218个。它们的数量很大，要求也很高。甚至在飞行器研制过程中，也要用各种传感器对样机进行大量的地面测试和空中测试，才能确定是否符合各项技术性能指标。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域。例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到lo—1，m的粒子世界。纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到10—x+s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、发现新材料等具有重要作用的各种极端技术的研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内有新的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。在古代用来丈量土地的直尺，可以认为是人类应用最早的传感器。当然，这种传感器的功能单一，其应用方式也与现代的传感器有着很大的不同，但是，应当指出，传感器的发展是伴随着人类文明的发展而一同进步的。传感器的真正发展是在新技术革命开始之后。随着大规模工业生产的开展，对诸如蒸汽机压力，汽车速度等测量的要求，催生出了现代传感器。但早期的传感器结构都比较简单，而且往往和整个系统集成在一起，并不作为单独的设备而存在。
CH13新型传感器含答案传感器与检测技术第2版习题及解答
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1 第13章 新型传感器
一、单项选择题
1、模糊传感器的“智能”之处在于：它可以模拟人类感知的全过程，核心在于知识性，知识的最大特点在于其（ ）。
A. 信息化 B. 模糊性 C. 智能性 D. 系统性
2、网络传感器特别适于（ ）
A、集中检测 B、远程分布测量和监控 C、局部监测 D、无人监测
3、网络传感器的核心是（ ）
A、构成网络 B、分布式测量 C、使传感器实现网络通信协议 D、多节点
4、下列关于智能传感器的功能描述错误的是（ ）。
A. 自检功能 B. 自校功能
C. 自补偿功能 D. 自动抗干扰功能
5、下列关于智能传感器与传统传感器功能对比错误的是（ ）。
A. 具有信号调理功能 B. 具有自诊断、自校准功能
C. 具有自适应、自调整功能 D. 具有记忆、存储功能
二、多项选择题
1、模糊传感器的基本功能包括（ ）
A、学习功能 B、推理联想功能 C、感知功能 D、通信功能
2.下列对传感器集成化的含义描述正确的是（ ）。
A. 将多个功能完全相同的敏感单元集成在同一个芯片上；
B. 将多个体积相近，外形相似的元器件集成在一个区域；
C. 对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成；
D. 对不同类型的传感器进行集成。
三、填空题
1、新型传感器是相对于 而言，随着技术的发展和时间的推移，于近年新出现的一类传感器。
2、智能传感器较传统传感器最大的变化就是将 和 相结合。
3、所谓的智能式传感器就是一种带有 的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、
的传感器。
仿生学机器人传感器技术的研究现状及应用
仿生学机器人传感器技术的研究现状及应用
近年来，仿生学机器人技术得到了越来越广泛的应用。而其核心技术之一——传感器技术，更是扮演着至关重要的角色。本文旨在探讨仿生学机器人传感器技术的研究现状及应用。
一、仿生学机器人传感器技术
仿生学机器人可以视作一种新型的智能机器人，它通过对生物体的生理结构和行为进行研究，模仿生物的运动机理、感知机制、智能行为等方面进行设计和制造，最终实现像生物体一样的操作能力和智慧水平。
而传感器是仿生学机器人成为智能机器人的关键之一，它是实现仿生学机器人“观察”环境、感知并处理信息等功能的器件，能够帮助其完成具体的任务和应用。
目前，仿生学机器人传感器主要有以下几种类型：
1. 视觉传感器：仿生学机器人自主导航和环境感知的一个重要途径，通常采用单目相机、立体视觉或激光雷达等技术实现。例如，柔性仿生机器人可以使用视觉传感器感知异物位置，进而完成物体抓取和移动。
2. 力传感器：仿生学机器人在执行某些任务时需要感知外界环境的力信息，力传感器可以帮助机器人感知外界的接触力、摩擦力和重力等物理信息。例如，某些仿生机器人可以利用力传感器感知触觉信息，进而实现高精度的操作，如微创手术中的组织摆动和拍摄等。
3. 声音传感器：仿生机器人不仅可以感知物体表面的物理信息，还可以通过方向和幅度等声波特性感知物体的位置、形态和运动等特征。比如，蝙蝠仿生机器人利用声波传感器实现导航和狩猎等任务。
4. 化学传感器：仿生机器人与生物体一样，也需要感知外界的化学信息，比如气味、味道和化学成分等。化学传感器可以帮助仿生机器人感知这些信息，并进一步实现一些特定的任务，如痕量气体检测、环境污染控制等。
二、仿生学机器人传感器技术的发展
随着技术的不断发展，仿生学机器人传感器技术得到了越来越广泛的应用。下面我们将逐一介绍其发展的阶段和应用情况。
1. 初期阶段：传感器单一、性能较弱
20世纪60年代，人们开始研制仿生学机器人，但当时的传感器技术单一，性能较弱。主要的传感器是力传感器和位移传感器。这时期的仿生机器人主要应用在刀具自适应控制、柔性动力学控制等方面。
传感器的运用
传感器的运用
一、引言
传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置，它广泛应用于各个领域中。随着科技的不断进步，传感器的种类越来越多，功能也越来越强大。本文将从传感器的定义、分类、应用等方面进行详细阐述。
二、传感器的定义
传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置。它通过测量物理量并将其转化为与之相对应的电信号，实现对物理量进行监测和控制。传感器通常由传感元件、信号处理电路和输出接口三部分组成。
三、传感器的分类
1. 按照测量参数分类：
（1）温度传感器：用于测量温度；
（2）压力传感器：用于测量压力；
（3）流量传感器：用于测量流体流动速率；
（4）光敏传感器：用于测量光线强度等。
2. 按照工作原理分类：
（1）电阻式传感器：利用材料电阻随温度变化而变化；
（2）电容式传感器：利用两个金属板之间形成的电容随距离变化而变化；
（3）磁敏传感器：利用磁场对材料磁性的影响；
（4）压电传感器：利用压电材料的压电效应。
四、传感器的应用
1. 工业领域
在工业领域中，传感器被广泛应用于自动化控制系统、生产过程监测、安全控制等方面。例如，温度传感器可以用于工业炉温度监测；压力传感器可以用于气体管道中气体压力的监测。
2. 医疗领域
在医疗领域中，传感器可以被用于监测患者身体各项指标。例如，血氧仪就是一种基于光敏传感器原理的设备，通过对患者血液中氧含量进行检测来判断患者身体健康情况。
3. 农业领域
在农业领域中，传感器可以被应用于土壤湿度、温度等参数的监测。这些数据可以帮助农民更好地管理农作物生长环境，提高产量。
4. 智能家居领域
在智能家居领域中，传感器可以被用于监测家庭环境参数，例如温度、湿度、光线强度等。这些数据可以被智能家居系统用于自动控制家电设备，提高生活品质。
五、结论
传感器作为一种重要的物联网设备，在各个领域中都有着广泛的应用。随着科技的不断进步，传感器的种类和功能也在不断增加和完善。未来，传感器将会在更多领域中发挥重要作用。
智能传感器的发展
智能传感器的发展
摘要:传感器作为一个高科技技术已经被普遍应用,并且随着社会的发展逐渐朝着智能化、网络化的方向发展。智能的出现改变了生产方式,改变了生活方式,现在,越来越多的智能产品给消费者带来了全新的生活体验,它不仅满足了现在消费者的需求心理,还在潜移默化中改变着人们的生活方式。智能化让一切变得自动化、简单化。智能传感器主要是通过对人的感官和大脑的协调进行模拟,并与测试技术相结合,其对硬件性能的要求有所减轻,并且其使传感器性能大大提高。本文主要对智能传感器的相关理论知识以及智能传感器的发展状况和发展方向进行了分析。
关键词:智能 传感器 发展
1 智能传感器的相关理论知识
随着数字化和虚拟仪器的快速发展,对传感器的综合能力要求越来越高,而传统的传感器根本不能适应现代化的需求,加之微处理智能技术和微机械加工技术的引入,于是智能传感器诞生了。虽然智能传感器是当前高新技术,但是目前为止还没有一个规范化的定义形成。随着人们对智能传感器技术的不断研究,各个专家对其都有不同的定义。本文主要倾向于以下这个定义:智能传感器就是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器。智能传感器的主要特征主要包括:(1)具有自动补偿功能;(2)校零、标定、校正都可以实现自动化;(3)采集数据也能够实现自动采集,并且可以预处理数据;(4)数据存储、记忆与信息处理功能;(5)检验、自选里程、自寻故障都能够实现自动化;(6)具有判断、决策处理功能。实现智能传感器的主要途径主要有以下几种:(1)非集成化实现是将传统的经典传感器、信号调理电路、带数字接口的微处理器组合为一整体,而构成的一个智能传感器系统;(2)集成化实现的传感器系统是采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术,利用硅作为基本材料制作敏感元件、信号调理电路、微处理单元,并把其集成到一块芯片上构成。故又称为集成智能传感器;(3)混合实现是根据需要,将系统各个集成化环节,如:敏感单元、信号调理电路、微处理单元、数字总线接口,以不同的组合方式集成在两块或三块芯片上,并装在一个外壳里。这里采用非集成化实现的方式。
智能传感器技术研究
旭 孽 熏 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ ｉｎ Ａｒｅａｓ ｏｆ Ｃ （ Ｃ）
智能传懋器技术研究
●专隗延斌（黑龙江省交通征费稽查局鹤岗处。黑龙江鹤岗１５４１０１）
【摘要】智能传感器是２１世纪最具代表性的一项高新技术，是当今国 际科技界研究的热点。目前．豪华汽车上使用的智能传感器达几十 种。介绍了智能传感器的概念、信息传输模式，智能传感器的结构， 传感器智能化的实现途径．智能传感器的发展趋势与发展重点。 【关键词】智能传感器；结构；实现途径；发展 【中图分类号］Ｕ４６３．６ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—５６９６－（２００６）０６－００７８－０２
智能传感器将传统传感器和微处理器（或微计 算机）相结合，充分利用计算机的计算和存储能力， 对传感器的数据进行处理，并能对其内部工作状况 进行调节，使采集的数据最佳，并具有自补偿、自校 准、自诊断等功能，实现数值处理、双向通信、信息存 储和记忆以及数字量输出等功能。随着科学技术的 发展，智能传感器的功能将进一步得到增强。它将利 用人工神经网络、人工智能、信息处理技术（如传感 器信息融合技术、模糊理论等），使传感器具有更高 级的智能，即具有分析、判断、自适应、自学习等功 能，还可实现图像识别、特征检测和多维检测等功 能。 １ 智能传感器的概念 １．１定义 传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定 规律转换成可用输出信号的器件或装置。 智能传感器是带微处理器、兼有信息检测和信 息处理功能的传感器。其主要特征是将传感器的检 测信息功能与微处理器的信息处理功能有机地融合 在一起，具有一定的人工智能作用。英国人称其为 “Ｉｎｔｅｌｌｇｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ”，美国人称其为“Ｓｍａｒｔ Ｓｅｎｓｏｒ”，即 “灵巧的、聪明的传感器”。其中带微处理器有两种情 况，一种是将传感器与微处理器集成在一个芯片上 构成“单片智能传感器”；另一种是指传感器能够配 微处理器。 １．２信息传输 智能传感器与控制系统的信息传输包括目标和 测量系统之间的通信以及人——机之间的通信，可 投稿日期：２００６—０３—２４ 作者简介：魏延斌（１９７２－），男，黑龙江鹤岗人，助理工程师。 描述为三个不同领域之间的通信，见图１。 第一，物理领域。由测量和控制目标、传感器与 变送器组成，该领域中因果关系的法则由严格的自 然定律确立。信息借助于传感技术或测量技术获取 且输出到逻辑领域。 第二，逻辑领域。表现为测量和控制的信息处理 系统。由逻辑代码描述的信息构成其逻辑规则。围绕 测量与控制的目标进行信息处理，并且通过人一机 接口由人工识别，其结果由接口显示；信息又被输出 到人工智能领域并成为该领域中知识和概念的组成 部分。 第三，人工智能领域。是人类大脑内部的神经领 域，该领域中信息被转换为知识和概念。这一领域遵 循的规则至今还不能明确回答。 ２ 智能传感系统的结构 ２．１机器智能化的层次（图２） ｌ物理领域 ［现象］ 自然定律 Ｊ ｆ 测量 控制 Ｉ逻辑领域 ［代码，信号］ 逻辑 ｊ ｆ 辩识 动作 人工智能领域 ［知识，概念］ ？ 图１信息传输 顶层［知识过程］整体控制 中央集中处理（数字系列处理） 之间层［信息过程］之间控制 底层调节与优化 传感器信号合成与融合 底层［信号过程］传感与信号规范化 ［智能传感器］分布与并行过程（模拟） 图２智能传感器的层次结构 智能传感器作为基本元件，其灵活性和适应性 是最基本的要求。处于底层的各类传感器组从外部 目标收集信息，其信号处理以分布和并行的方式进 行。处理的信息主要基于传感器的结构原理。
智能传感器技术的研究进展及应用展望
科技导报2016，34（17）
收稿日期：2016-08-15；修回日期：2016-09-05作者简介：尤政，教授，中国工程院院士，研究方向为微纳技术及其空间应用，电子信箱:yz-dpi@引用格式:尤政.智能传感器技术的研究进展及应用展望[J].科技导报,2016,34(17):72-78;doi:
10.3981/j.issn.1000-7857.2016.17.010智能传感器技术的研究进展及应用展望
尤政
清华大学精密仪器系，北京100084
摘要随着智能时代的到来，各种智能传感器的研究和应用越来越受到人们的重视。智能传感器在传统传感器的基础上还具有丰富的信息处理能力，能够提供更综合的功能。本文介绍了常用的温度、压力、惯性、生化和RFID传感器的研究现状及其在物联网、虚拟现实（VR）、机器人、医疗健康等产业升级和创新应用中的关键作用，并对智能传感器今后的发展趋势进行了展望。关键词智能传感器；微机电系统；物联网；产业化
智能传感器（smartsensor）指具有
信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思
维和判断功能的传感器。相对于仅提
供表征待测物理量的模拟电压信号的
传统传感器，智能传感器充分利用集成
技术和微处理器技术，集感知、信息处
理、通信于一体，能提供以数字量方式
传播的具有一定知识级别的信息。
自美国宇航局（NASA）在20世纪80年代提出智能传感器的概念以来，
经过几十年的发展，智能传感器已成为
传感器技术的一个主要发展方向，代表
着一个国家的工业及技术科研能力。
在当前智能时代的推动下，传感器的重
要性更加凸显，不仅在《中国制造2025》、《德国2020高技术战略》及欧
盟、美国、韩国、新加坡等推进的智慧城
市等战略方面发挥着重要的支撑作用，
而且也在物联网、虚拟现实（VR）、机器
人、智能家居、自动驾驶汽车等产业发
展中发挥着关键作用。高性能、高可靠
性的多功能复杂自动、测控系统以及基
传感器的发展及应用 (论文)
传感器的发展及应用
【摘要】传感器技术作为信息技术的三大基础之一 ，在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。 而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。 传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。本文展望了现代传感器技术的发展和应用前景。总结了传感器技术的发展方向。
【关键词】传感器技术 ；传感器发展方向；传感器网络
一．传感器技术
传感器是指能感受规定的被测量，通常被测量是非电物理量,输出信号一般为电量。并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。我国国家标准（GB7665-2005）对传感器的定义是：“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。
（一）传感器的发展历史
传感技术大体可分3代,第1代是结构型传感器。它利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第2代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
7 0年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷耦合器件(CCD),集成温度传感器AD590,集成霍尔传感器UGN3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口灵活等特点。集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。