传统
传统的分立传感器,是用非集成化工艺制造的,仅具有获取信号的功能。它利用敏感元件的结构参数变化来获取外界信号,输出的是模拟电阻、电容、电感或电压信号,通常需要配变送器,以获得标准模拟电压或电流输出,使用时还要配上二次仪表,才能实现对控制对象的测量和控制,外围电路复杂、测量精度低、需要进行校准和补偿等,将逐步被淘汰。
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:(1)因结构尺寸大,而时间(频率)响应特性差;(2)输入--输出特性存在非线性,且随时间而漂移;(3)参数易受环境条件变化的影响而漂移;(4)信噪比低,易受噪声干扰;(5)存在交叉灵敏度,选择性、分辨率不高。
模拟集成传感器
它是将传感器集成在个芯片上、可完成测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成传感器的主要特点是功能单(仅测量某一物理量)、测量误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测量、控制,不需要进行非线性校准,外围电路简单,同时具有校准、补偿、自诊断和网络通讯的功能。
智能传感器
所谓智能式传感器就是一种带微处理机的,兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。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。
智能传感器的主要功能有:(1)具有自校零、自标定、自校正功能;(2)具有自动补偿功能;(3)能够自动采集数据,并对数据进行预处理;(4)能够自动进行检验、自选量程、自寻故障;(5)具有数据存储、记忆与信息处理功能;(6)具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能;(7)具有判断、决策处理功能。
它的实现方式有集成化、非集成化和混合集成方式三种:
1.集成化智能传感器。(如上图)集成化智能传感器系统是采用微机电系统(MEMs)技术和大规模集成电路工艺技术,利用硅材料制作敏感元件、信号调理电路、微处理器单元等电路,并将其集成在一个芯片上制成的新型传感器系统。此类传感器系统需由集成电路生产厂家生产。目前,国外已有不少厂家推出多种集成化智能传感器,如单片集成压力传感器和智能温度传感器等。
2.非集成化智能传感器系统。(如上图)非集成化智能传感器系统是将传统的传感器、信号调理电路和带数字总线接口的微处理器组合在一起,构成的新型传感器系统。信号调理电路将传感器的输出信号放大并转换成数字信号送微处理器,由微处理器通过数字接口与现场总线系统挂接。非集成化智能传感器系统还包括发展迅速的模糊传感器。
3.混合集成智能传感器系统。(如上图)混合集成智能传感器系统是将智能传感器系统
的各个环节以不同的组合方式集成在若干个芯片上,并封装在同一个外壳里形成一个成品的传感器,通过总线接口与计算机进行信息的传递。
通信过程 虽然此过程可作为主处理器芯片的一部分来实现。但通常仍需要专门的处理器,多点总线系统很自然地成为智能传感器的通信形式 智能系统的另外哺个重要属性是信息的可定址性和完整性.
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