集成智能傳感器四大優(yōu)點(diǎn)
時(shí)間:2016-03-25 14:25:34 來(lái)源: 作者:
集成智能傳感器四大熱點(diǎn):
1.物理轉化機理
由于集成智能傳感器可以很容易對非線(xiàn)性的傳遞函數進(jìn)行校正,得到一個(gè)線(xiàn)性度非常
好的輸出結果,從而消除了非線(xiàn)性傳遞對傳感器應用的制約,所以一些科研工作者正在對這些穩定性好、精確度高、靈敏度高的轉換機理或材料進(jìn)行研究。
比如,諧振式傳感器具有高穩定性、高精度、準數字化輸出等許多優(yōu)點(diǎn),但傳統的傳感器頻率信號檢測需要較復雜的設備,限制了諧振式傳感器的應用和發(fā)展,現在利用同一硅片上集成的智能檢測電路,可以迅速提取頻率信號,使得諧振式微機械傳感器成為國際上傳感器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
2.數據融合理論
數據融合是集成智能傳感器理論的重要領(lǐng)域,也是各國研究的熱點(diǎn),數據融合技術(shù),
簡(jiǎn)言之,即對多個(gè)傳感器或多源信息進(jìn)行綜合處理,從而得到更為準確、可靠的結論。對于多個(gè)傳感器組成的陣列,數據融合技術(shù)能夠充分發(fā)揮各個(gè)傳感器的特點(diǎn),利用其互補性、冗余性,提高測量信息的精度和可靠性,延長(cháng)系統的使用壽命。 數據融合是一種數據綜合和處理技術(shù),是許多傳統學(xué)科和新技術(shù)的集成和應用,如通信、模式識別、決策論、不確定性理論、信號處理、估計理論、最優(yōu)化技術(shù)、計算機科學(xué)、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等。近年來(lái),不少學(xué)者又將遺傳算法、小波分析技術(shù)、虛擬技術(shù)引入數據融合技術(shù)中。
3.CMOS工藝兼容
目前,國外在研究二次集成技術(shù)的同時(shí),集成智能傳感器在工藝上的研究熱點(diǎn)集中在
研制與CMOS工藝兼容的各種傳感器結構及制造工藝流程,探求在制造工藝和微機械加工技術(shù)上有所突破。利用CMOS工藝兼容的集成濕度傳感器將敏感電容和處理電路集成在一塊硅片上,通過(guò)Coventor模擬得到全量程總的敏感濕敏電容變化值,同時(shí)提高了可靠性并降低了成本,隨著(zhù)微機械加工技術(shù)的逐步發(fā)展,使得以CMOS工藝技術(shù)制造的集成濕度傳感器已經(jīng)成為當前研究的熱點(diǎn)。圖像傳感器在CMOS工藝兼容基礎上使得其動(dòng)態(tài)范圍擴展技術(shù)有所進(jìn)步。
4.傳感器的微型化
集成智能傳感器的微型化決不僅僅是尺寸上的縮微與減少,而是一種具有新機理、新
結構、新作用和新功能的高科技微型系統,并在智能程度上與先進(jìn)科技融合。其微型化主要基于以下發(fā)展趨勢:尺寸上的縮微和性質(zhì)上的增強性;各要素的集成化和用途上的多樣化;功能上的系統化、智能化和結構上的復合性。
本設計中的無(wú)線(xiàn)溫度傳感器為正在研究中的科研項目,暫時(shí)只用各種器件臨時(shí)組合,如果方案進(jìn)入成熟階段,可將其集成在一塊芯片上,實(shí)現其微型化。
1.3來(lái)源及意義
現代信息技術(shù)的三大基礎是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計算機技術(shù))。傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品,尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域,數量高居各種傳感器之首。近百年來(lái),溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段;(1)傳統的分立式溫度傳感器(含敏感元件);(2)模擬集成溫度傳感器/控制器;(3)智能溫度傳感器。目前,國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò )化的方向發(fā)展。
進(jìn)入21世紀后,智能溫度傳感器正朝著(zhù)高精度、多功能、總線(xiàn)標準化、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò )傳感器、研制單片測溫系統等高科技的方向迅速發(fā)展。 隨著(zhù)國家對城鎮供熱采暖采用熱量計量的不斷推廣,熱量表項目將成為一項高科技、高效益的投資項目,將帶動(dòng)起一個(gè)年產(chǎn)值幾百億的新興產(chǎn)業(yè)群,并且它的持續發(fā)展期在15年以上。在國家有關(guān)政策的引導下,目前,全國各地正在進(jìn)行供熱分戶(hù)改造,未來(lái)幾年內,國家將逐步實(shí)行按用熱量分戶(hù)計量收費,屆時(shí)將會(huì )催生一個(gè)非常龐大的實(shí)時(shí)在線(xiàn)供熱表市場(chǎng)。因此,戶(hù)用熱量計是給供暖商品化必不可少的工具,也是建筑節能的一項重要措施,隨著(zhù)供暖事業(yè)的發(fā)展必將得到普遍應用。無(wú)線(xiàn)溫度傳感器作為熱表的一部分,用來(lái)測量回水溫度。 本設計中的無(wú)線(xiàn)溫度傳感器是測量回水溫度的部件,以解決目前國內外熱量表生產(chǎn)單位普遍采用的有線(xiàn)采集回水溫度帶來(lái)的施工安裝不便及可靠性低這一突出的共性問(wèn)題。以適應我國民用計量?jì)x表使用的實(shí)際現狀,達到節約能源和供需平衡的目的。