淺談智能傳感器技術

張 巍，姜大成，楊培滋，張體磊

（陸軍航空兵軍事代表局駐哈爾濱地區軍事代表室，哈爾濱 150001）

傳感器一種檢測裝置，在自動控制系統具有至關重要的作用。人們對傳感器的性能要求越來越高了，于是智能傳感器就得到了人們的青睞。智能傳感器技術是現代傳感器技術，是涉及微機械、計算機技術、信號處理技術、傳感技術等多種學科的綜合性技術。

1 智能傳感器的特點及其功能

美國宇航局在開發宇宙飛船的時候創造性的提出了智能傳感器的概念，智能傳感器是帶微處理器、兼有信息檢測和信息具有可靠性與穩定性好、感應精度高、自適應能力較強等優點。所以智能傳感器技術已經成為傳感器的主要發展方向之一。而對于智能傳感器的功能也是它能蓬勃發展起來的主要原因之一，智能傳感器是可根據給定的傳統傳感器的知識，通過軟件計算自動補償信號失真，以最快的速度恢復被測信號，提高了傳感器的應用靈活性。傳統的傳感器只是起到信息檢測與傳輸的作用，而智能傳感器還具備信息存儲與記憶功能，能夠進行數據存儲，另外智能傳感器自帶的存儲空間緩解了系統控制器的存儲壓力，大大提高了控制器性能。

1.1 智能傳感器的信號處理

對于智能傳感器的信號傳輸可以具體的描述為三個不同的領域了：物理領域、邏輯領域與人工智能領域。物理領域，借助于智能傳感技術或測量技術獲取信息，并且將信息輸出到邏輯領域。邏輯領域，主要是由邏輯代碼描述相出來的信息構成的邏輯規則，主要表現為控制信息處理系統，信息也會被繼續傳輸到人工智能領域，但是這人工智能這一領域遵循的規則至今還不能明確回答。

2 智能傳感技術的發展及未來趨勢

2.1 豐富多樣的智能傳感器

由于智能傳感器的一些優勢所以備受人們的青睞，智能傳感器也為了滿足更多人的需要變得更加多樣。如環境傳感器、磁性傳感器、模擬類傳感器等等。環境傳感器主要包括氣壓傳感器、濕度傳感器等，以上的傳感器功能都是不一樣的。氣體傳感器可以智能的凈化空氣，可以當做空氣凈化器使用，當然了也可以用于酒駕檢測器，還可以檢測家庭裝修完甲醛等有毒氣體的檢測器。對于家用電器則可以使用磁性傳感器，將傳感器安放在家用電器上，主要是用來檢測機器的角度或者行程多少，這些數據通常會顯示在儀表盤上。智能醫療箱則需要安裝模擬傳感器，模擬類傳感器將心電圖等信號進行輸出，這樣就可以使用戶第一時間了解健康數據。

2.2 智能傳感器未來發展趨勢

智能傳感器將向著集成化與微型化等方向發展，這是為了開辟更為開闊的發展空間。智能傳感器的發展方向主要有以下幾個：虛擬化、網絡化、納米生物技術、藍牙傳感器以及微電子加工技術和新型敏感智能材料。虛擬化，是通用的各種硬件平臺且充分利用軟件實現智能傳感器的特定硬件功能。傳感器的虛擬化可縮短產品開發周期，降低制造成本，大幅度提高智能傳感器的可靠性。網絡化，對于智能傳感器的網絡化可以利用各種總線的多個傳感器組成系統并配備帶有網絡接口的微處理器，網絡化計算機網絡技術和智能傳感器相結合就形成了網絡化智能傳感器。智能傳感器如果實現了網絡化就可以實現傳感器之間、傳感器與執行器之間、傳感器與系統之間數據交換和共享，使測控系統的信息采取、數據處理等方式產生了質的飛躍，這樣就可以形成更加精準的參數。網絡化還可以實現多臺異地傳感器進行信息互換和瀏覽。傳感器生產廠家也可以直接與異地用戶進行信息交流，所以毫無疑問的就是網絡化系統將會獲得越來越廣的應用。藍牙傳感技術，藍牙傳感器是完全可以取代固定式或便攜式電子設備，藍牙傳感技術是一種電纜或連線的短距離無線通信技術，可以將任何的數字傳感器設備安裝在藍牙芯片，從而實現無阻隔的無線數據傳輸。藍牙技術被廣泛的應用在遙測遙控、數據采集系統等方面。德國研制出的藍牙傳感技術可以用做操縱機器人、監護病人。微電子機械加工技術，近些年我國的微電子機械加工技術得到了迅速的發展，可以將這一技術應用到智能傳感技術當中。該技術具有自動補償及校準的功能，并且精確度極高，可以將特征尺寸精確到微米，同時也具有小體積、低成本、高可靠性等優點。新型敏感智能材料，對于智能材料的開發也是智能傳感器未來發展的趨勢，智能材料可以由敏感元件或傳感器等和傳統材料結合而形成。智能材料具有自我診斷并且自我修復的功能，另外智能材料還可以根據傳感器的實際情況實現控制功能的優化。對于新型敏感材料就意味著感知范圍的擴大或感知可選擇性的增強。

智能傳感技術相對于傳統的傳感技術具備很多優勢，它在很大的程度上改變了傳統傳感器的設計理念，所以智能傳感技術將對人類未來的生活產生深遠影響，并且將代表傳感器技術的發展趨勢。本文介紹了關于智能傳感器的概念、特點及功能，并且分析了已經發展完成的智能傳感器，還有一些智能傳感器未來可能的發展方向。因為智能傳感器在21世紀信息化時代已經扮演了很重要的角色，所以一定要提高智能傳感器的性能。