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传感器与智能设备概述

传感器定义

传感器(Sensor)的定义:国家标准GB 7665-87定义:传感器(Transducer/Sensor)为能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器材或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器组成

传感器节点

传感器节点是无线传感器网的基本功能单元,节点间可采用自组织方式组网,通过无线/有线通信进行数据转发,节点都具有数据采集数据融合转发的双重功能。节点对自身采集的信息和其他节点转发过来的数据做初步处理和融合之后,以相邻节点接力传送的方式传送到基站,再通过基站以互联网、卫星等方式传送给最终用户。

智能传感器

智能传感器(intelligent sensor或smart sensor)具有综合采集、处理与交换信息的能力,是传感器与微处理机相结合的产物,使之同时具有采集、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。智能传感器通常具有很高的线性度和低的温度漂移,降低了系统的复杂性、简化了系统结构,提高了可靠性。

与传统传感器相比,智能传感器的优点:
  1. 通过软件可实现高精度的信息采集与前端处理,且成本低
  2. 具有一定的编程自动化能力
  3. 多功能化
  4. 具有一定的自诊断与自维护能力

智能传感器的功能和优点

功能:
  1. 信息存储和传输
  2. 自补偿和计算功能
  3. 自检、自校、自诊断功能
  4. 复合敏感功能
  5. 智能传感器的集成化

优点:
  1. 较高信噪比
  2. 改善性能
  3. 信号归一化

微机电系统传感器

微机电系统传感器概述

MEMS(Micro Electromechanical System),微机电系统:MEMS是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。
这种微电子机械系统不仅能采集、处理与发送信息或指令,还能按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动
优点:
  1. 微型化 MEMS器件体积小、精度高
  2. 以硅为主要材料,机械电气性能优良
  3. 能耗低,灵敏度和工作效率高
  4. 可批量生产
  5. 集成化
  6. 学科上的交叉综合
  7. 应用上的高度广泛
微机电系统从信息获取(传感器)到信息处理(信息处理电路)和信息执行(执行器)等功能都集成(单片或多片MEMS)一体。一般来说,采用微机械加工技术制作的MEMS器件大致可以分为力学换能器、热学换能器、光学换能器、电磁学换能器、化学与生物传感器及微流体器件等几类。






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