智能传感器技术的研究进展及应用展望

许洋

摘 要：本文分析了智能传感器的研究和应用，首先对智能传感器的应用情况进行了概述，分析不同传感器的应用方法;然后研究目前技术研究情况，并且对智能传感器技术的未来进行了展望。

关键词：智能传感器;研究进展;应用展望

0 引言

智能传感器技术是目前的十分关键的技术，能够让智能产品更加准确地感知周围的环境，满足服务的需求。

1 智能传感器技术应用概述

和传统传感器相比，很多全新的技术都被集成到了智能传感器中，微处理器的集成，提升了智能传感器的性能，让传感器有了更高的智能性。在传感器领域，智能化的传感器能够实现在数据处理过程中的自动收集，并且对信息数据进行初步的处理，从而提高反馈的质量和速度[1]。传感器还会具备自动变成的能力，这样就能根据设备的状态进行程序的同步更新。

智能传感器让传感器中嵌入了计算机的功能，并且随着技术的发展，目前嵌入式传感器的成本在逐渐降低，让传感器在不同的领域都能够得到应用。随着传感器使用不断变得广泛，包括环境传感器、模拟传感器等等都给生活提供了便利。比如温度传感器、气体传感器、湿度传感地等等，在工业领域都有广泛的应用。这些传感器可以对周围气体数据进行分析，保证工业生产的安全可靠。

2 智能传感器的研究和技术展望

智能传感器能够自动校准，也能够自动进行数据的采集和逻辑判断，可以对周围的情况进行识别和适应，以下就对各种常用传感器的研究情况。

2.1 智能温度传感器

温度传感器最开始是传统的分立式温度传感器，随着智能技术水平的提升，智能温度传感器正在逐渐占据主流。智能温度传感器的精度很高，功能也非常多，具有很高的标准化程度，非常的安全和可靠。无目前温度传感器还在朝着网络的方向发展[2]。智能温度传感器中的构造包括温度传感器、A/D传感器、信号处理器、储存器和接口。传感器中还有多路选择器、储存装置等等，可以根据温度控制的需求来选择对应的控制器，使其在硬件上可以更好地发挥作用。利用软件测试让智能传感器具有更高的水平。

目前温度传感器还增加了测试功能，这就使温度传感器功能更加全面。智能温度传感器的工作模式很多，可以适应很多不同的工作需求，并且针对一些特殊情况，比如低温等等，还增加了扩展模式。一些传感器还可以利用传感器的微处理器，来改变最大转换率和时间。目前，智能温度传感器正在朝着多通道的方向发展，促进了温度测控系统的研发。

由于温度传感器在温控系统中可能睡收到噪声干扰的影响，为此，目前的温度传感器内部设置了故障排队计数器，这些计数器可编程的，可以設定北侧温度值的上下限[3]。只有在被测温度超过上下限的时候才会触发中断端口，这样就避免了外界因素对温度传感器的影响。

2.2 智能压力传感器

智能压力传感器使用微处理器和压力传感器结合，实现了对压力的智能化测量。这种传感器分为三类，包括集成化、非集成化和混合化。

非集成化并没有将微处理器真正集成进去，而是通过增加压力传感器和微处理器的连接，通过微处理器来处理传感器的信息，并且对传感器进行控制，实现压力传感器的智能化。这种方法比较简单，是目前比较常用的改造方式。

集成化智能压力传感器将压力敏感元件和信号处理、校准、补偿等集成在了单片机上，使用危机点系统技术和集成电力技术，利用硅作为基础原料只做了敏感元件[4]。在微电子技术发展的背景下，压力传感器比过去更小，结构的集成度更高，操作也变得更加方便。

混合式压力传感器可以将系统集成到不同环节，包括敏感单元、信号调理电路和未处理单元等等，然后使用不同集成在芯片上。各种元件会被封装起来，实现压力传感器的智能能化。目前，混合式压力传感器也是一种非常合适的智能化方法。

2.3 智能惯性传感器

惯性传感器是MEMS传感器中最为广泛使用的传感器，包括速度计、陀螺仪和方位传感器，由于MEMS技术具有很大的优势，实现了传感器的小型化并且降低了传感器的成本。目前惯性测量模块可以在10*10*4的尺寸内制作，集成了三轴加速剂、三轴陀螺仪，而且成本很低。传感器也可以集成在智能手表、手机中， 并且可以对人行走情况进行监测，判断人的出行情况。智能惯性传感器十分灵活，具有更高的性能。目前的可穿戴设备上广泛使用了这种传感器，而且传感器还能够作为网络内的一个节点进行数据传输。

2.4 智能传感器的应用展望

随着智能机器人、智慧医疗等服务和产品的出现，智能传感器有了越来越广泛的使用。未来，智能传感器的主要繁站方向在于无限能量、集成化、软件算法的更新。利用无限能量能够打破环境的限制，在更多的领域应用;集成化则能够降低传感器的体积;软件算法则会在软件算法上进行优化。

3 结束语

智能传感器的研究和发展促进了智能技术的提升，而随着应用广泛性的增加，智能传感器的应用也变得越辣越广泛。通过使用全新的材料、技术，改变研究理念，优化软件方面的设计，推动智能传感器的技术发展，对人类未来舒适的生活，有更为重要的作用。

参考文献：

[1]车继波.人工智能在无人作战飞机上的应用与展望[J].电讯技术，2018，58（07）：859-864.

[2]韩旭.智能传感器技术的研究进展及应用展望[J].信息与电脑（理论版），2018（22）：148-149.

[3]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.

[4]周玉娟，柯文汇.物联网技术在隧道变形监测中的研究进展及展望[J].土工基础，2015，29（02）：117-120+127.