一定义
智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。早期，人们简单、机械地强调在工艺上将传感器与微处理器两者紧密结合，认为“传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器”。
关于智能传感器的中、英文称谓，目前也尚未统一。John Brignell和Nell White认为“Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器的称谓，而“Smart Sensor” 是美国人对智能传感器的俗称。而Johan H.Huijsing在“Integrated Smart Sensor”一文中按集成化程度的不同，分别称为“Smart Sensor”、“Integrated Smart Sensor”。对“Smart Sensor”的中文译名有译为“灵巧传感器”的，也有译为“智能传感器”的。
《智能传感器系统》书上的定义：“传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有信息检测与信息处理功能的传感器就是智能传感器(系统)”；模糊传感器也是一种智能传感器(系统)，将传感器与微处理器集成在一块芯片上是构成智能传感器(系统)的一种方式。（《智能传感器系统》，刘君华，西安电子科技大学出版社）
《现代新型传感器原理与应用》书上的定义：所渭智能式传
感器就是一种带行微处理机的，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。（《现代新型传感器原理与应用》，刘迎春，叶湘滨等，国防工业出版社，2000.5
智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，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。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。
二智能传感器的典型结构及分类
智能传感器主要由传感器、微处理器及其相关电路组成。传感器将被测的物理量转换成相应的电信号,送到信号调理电路中,进行滤波、放大、模-数转换后,送到微计算机中。计算机是智能传感器的核心,它不但可以对传感器测量数据进行计算、存储、数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节。由于计算机充分发挥各种软件的功能,可以完成硬
件难以完成的任务,从而大大降低传感器制造的难度,提高传感器的性能,降低成本。
如果从结构上划分，智能传感器可以分为集成式、混合式和模块式。集成智能传感器是将一个或多个敏感器件与微处理器、信号处理电路集成在同一硅片上，集成集成度高，体积小，但目前的技术水平还很难实现；将传感器和微处理器、信号处理电路做在不同芯片上，则构成混合式智能传感器，目前这类结构较多；初级的智能传感器也可以由许多互相独立的模块组成，如将微计算机、信号调理电路模块、数据电路模块、显示电路模块和传感器装配在同一壳结构内则组成模块式智能传感器。
三特点
智能式传感器是一个以微处理器为内核扩展了外围部件的计算机检测系统。相比一般传感器，智能式传感器有如下显著特点：[3]
1.提高了传感器的精度
智能式传感器具有信息处理功能，边过软件不仪可修正各种确定性系统误差(如传感器输入输出的非线性误差、服度误差、零点误差、正反行程误并等)而且还可适省地补偿
随机误差、降低噪声，大大提高了传感器精度。
2.提高了传感器的可靠性
集成传感器系统小型化，消除了传统结构的某些不可靠Jd素，改善丁整个系统的抗干扰件能;同时它只有门诊断、巴校淮和数据存储功能(对于智能结构系统还有自适应功能)，具有良好的稳定性。
3.提高了传感器的性能价格比
在相同精度的需求下，多功能智能式传感器名单一功能的普通传感器相比，性能价格比明显提高，尤其是在采用较便宜的单片机后更为明显。
4.促成了传感器多功能化
智能式传感器可以实现多传感器多参数综合测量，qJ编程扩大测量与使用范围;有定的自适应能力，根据检测对象或条件的改变，相应地改变量程反输出数据的形式;具有数字通信接口功能，直接送入远地计算机进行处理;具钉多种数据输出形式(如Rs232串行输批，PIO并行输出，IEE-488总线输出以及经D/A转换后的模拟量输出等)，适配各种应用系统。
四功能
概括而言，智能传感器的主要功能是：
(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。
可实现的功能
智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。是一个相对独立的智能单元，它的出现对原来硬件性能苛刻要求有所减轻，而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。
1、信息存储和传输——随着全智能集散控制系统(SmartDistributedSystem)的飞速发展，对智能单元要求具备通信功能，用通信网络以数字形式进行双向通信，这也是智能传感器关键标志之一。智能传感器通过测试数据传输或接收指令来实现各项功能。如增益的设置、补偿参数的设置、内检参数设置、测试数据输出等。
2、自补偿和计算功能——多年来从事传感器研制的工程技术人员一直为传感器的温度漂移和输出非线性作大量的补偿工作，但都没有从根本上解决问题。而智能传感器的自补偿和计算功能为传感器的温度漂移和非线性补偿开辟了新的道路。这样，放宽传感器加工精密度要求，只要能保证传感器的重复性好，利用微处理器对测试的信号通过软件计算，采用多次拟合和差值计算方法对漂移和非线性进行补偿，从而能获得较精确的测量结果压力传感器。
3、自检、自校、自诊断功能——普通传感器需要定期检验和标定，以保证它在正常使用时足够的准确度，这些工作一般要求将传感器从使用现场拆卸送到实验室或检验部门进行。对于在线测量传感器出现异常则不能及时诊断。采用智能传感器情况则大有改观，首先自诊断功能在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障。其次根据使用时间可以在线进行校正，微处理器利用存在EPROM内的计量特性数据进行对比校对。
4、复合敏感功能——我们观察周围的自然现象，常见的信号有声、光、电、热、力、化学等。敏感元件测量一般通过两种方式：直接和间接的测量。而智能传感器具有复合功能，能够同时测量多种物理量和化学量，给出能够较全面反映物质运动规律的信息。如美国加利弗尼亚大学研制的复合液体传感器，可同时测量介质的温度、流速、压力和密度。
美国EG&GICSensors公司研制的复合力学传感器，可同时测量物体某一点的三维振动加速度（加速度传感器）、速度（速度传感器）、位移（位移传感器），等等。
5、智能传感器的集成化----由于大规模集成电路的发展使得传感器与相应的电路都集成到同一芯片上，而这种具有某些智能功能的传感器叫作集成智能传感器集成智能传感
器的功能有三个方面的优点：较高信噪比：传感器的弱信号先经集成电路信号放大后再远距离传送，就可大大改进信噪比。改善性能：由于传感器与电路集成于同一芯片上，对于传感器的零漂、温漂和零位可以通过自校单元定期自动校准，又可以采用适当的反馈方式改善传感器的频响。信号规一化：传感器的模拟信号通过程控放大器进行规一化，又通过模数转换成数字信号，微处理器按数字传输的几种形式进行数字规一化，如串行、并行、频率、相位和脉冲等。
五智能传感器的应用与方向
智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如，它在机器人领域中有着广阔应用前景，智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能，
可感知各种现象，完成各种动作。
在工业生产中，利用传统的传感器无法对某些产品质量指标（例如，黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等）进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量（如温度、压力、流量等），利用神经网络或专家系统技术建立的数学模型进行计算，可推断出产品的质量。
在医学领域中，糖尿病患者需要随时掌握血糖水平，以便调整饮食和注射胰岛素，防止其它并发症。通常测血糖时必须刺破手指采血，再将血样放到葡萄糖试纸上，最后把试纸放到电子血糖计上进行测量。这是一种既麻烦又痛苦的方法。美国Cygnus公司生产了一种“葡萄糖手表”,其外观像普通手表一样，戴上它就能实现无疼、无血、连续的血糖测试。“葡萄糖手表”上有一块涂着试剂的垫子，当垫子与皮肤接触时，葡萄糖分子就被吸附到垫子上，并与试剂发生电化学反应，产生电流。传感器测量该电流，经处理器计算出与该电流对应的血糖浓度，并以数字量显示。基于SOC/IP 的智能传感器设计研究
智能传感器技术是一门正在蓬勃发展的现代传感器技术，是涉及微机械和微电子技术、计算机技术、网络与通信技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术、信息融合技术、小波变换理论、遗传理论、模糊理论等
多种学科的综合技术。
智能传感器中智能功能如：数字信号输出、信息存储与记忆、逻辑判断、决策、自检、自校、自补偿都是以微处理器为基础的。基于微处理器的传感器从简单的数字化与信息处理已发展到了目前具有网络通信功能、神经网络、模糊理论、遗传理论、小波变换理论、多传感器信息融合等新理论新技术逐步完善的现代智能传感器。其微处理器硬件也经历了从单CPU结构到多CPU甚至DSP、ASIC与MCU相混合的结构。然而微处理器在可靠性、功耗、功能复用等多方面存在着与生俱来的一些不可克服的缺点与不足，阻碍了智能传感器的进一步发展。由系统IC向SOC(System on ChIP)转变已成为历史发展的必然趋势。SOC用硬件实现了以往软件实现的功能。与一般MCU 相比，它具有可靠性高、价格低、速度快、体积小、功能复用、保密性好等一系列优点。传统的S OC 设计是以超深亚微米IC设计技术为基础的，具有专用集成电路和配件，运用军工产品的生产线和工艺，精度高，稳定性好，成本低，采用高性能微控制器（MCU），同时具备数字和模拟两种输出方式，同时针对用户的特定需求（如组网式测量，自定义通讯协议），均可在原产品基础上进行二次开发，周期极短，为用户节省时间，提高效率。已广泛应用于航空、航天、石油、化工、矿山、机械、大坝、地质、水文
等行业中测量各种气体和流体的压力、压差、流量和流体的高度和重量。
六智能传感器发展趋势分析
智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，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。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。
智能传感器的制造基础是微机械加工技术，将硅进行机械、化学、焊接加工，再采用不同的封装技术来封装，近几年又发展了一种LIGA工艺（深层X射线光刻电镀成敏膜）用于制造传感器。
智能传感器一般具有实时性很强的功能，尤其动态测量时常要求在几微秒内完成数据采集、计算、处理和输出。智能传感器的一系列功能都是在程序支持下进行。如功能多少、基本性能、方便使用、工作可靠，大都在一定程度上依赖于软件设计和其质量，这些软件主要有五大类。包括标度换算、
数字调零、非线性补偿、温度补偿、数字滤波技术。
我国智能传感器的研究主要集中在专业研究所和大学，始于八十年代中期，八十年代末中国国防科技大学、北京航空航天大学、浙江大学等大专院校相继报道了研究成果。九十年代初，国内几家研究机构采用混合集成技术成功的研制出实用的智能传感器，标志着我国智能传感器的研究进入了国际行列，但是与国外的先进技术相比，我们还有较大差距。
据Honeywell工业测量与控制部产品经理TomGriffiths 的定义：“一个良好的‘智能传感器’是由微处理器驱动的传感器与仪表套装，并且具有通信与板载诊断等功能，为监控系统和/或操作员提供相关信息，以提高工作效率及减少维护成本。”智能传感器集成了传感器、智能仪表全部功能及部分控制功能，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。
智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如，它在机器人领域中有着广阔应用前景，智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能，可感知各种现象，完成各种动作。
但与国外相比，我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平，尚不能满足国内市场的需求，总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。
存在的主要问题有：
(1)科技创新差，核心制造技术严重滞后于国外，拥有自主知识产权的产品少，品种不全，产品技术水平与国外相差15年左右。
(2)投资强度偏低，科研设备和生产工艺装备落后，成果水平低，产品质量差。
(3)科技与生产脱节，影响科研成果的转化，综合实力较低，产业发展后劲不足。
战略目标
到2020年，传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标：
(1)以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;
(2)以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为依托，加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发，使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平;
(3)以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加速产业化，使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%，高档产品达60%以上。
传感器项目 可行性分析报告规划设计/投资分析/实施方案
摘要说明— 随着物联网在工业领域的应用推广，传感器在其中的应用越来越广泛。流量传感器、压力传感器、温度传感器占据最大的市场份额。从产业链来看，传感器上游主要为各种零部件等以支撑感知层;中游是以光传输、通信 设备、网络设备等构成的传输层;下游是应用层，其中以物联网领域中的各 项应用为主。智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带 有微处理机，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。其中，以MEMS为代表的智能传感器是传感器发展的趋势。目前，MEMS智能传感器产品已经深入应用到各个领域，进入到万物互联时代，并在智能硬件、智能汽车、智能工业等领域拉动下迎来快速发展。关键技术尚未突破：传感器的设计技术囊括了多种学科、理论、材 料和工艺知识，突破起来十分困难，目前，在人才匮乏、研发成本高昂、 企业恶性竞争激烈的情况下，我国还没有突破传感器一些共性关键技术。 产业化能力不足：由于我国企业技术实力的落后，行业发展规范尚未形成，导致国内传感器产品不配套且不成系列，重复生产、恶性竞争的现象 的多发，使得产品可靠性较差、低端偏移较为严重，产业化程度与品种和 系列不成正比，只能长期依赖国外进口。资源不集中：目前我国传感器 企业又1，600余家，但大都以小微企业为主，盈利能力不强，缺乏技术引 领的龙头企业，最终导致资金、技术、企业布局、产业结构、市场等方面
都变现出分散的状态，资源得不到有效集中，产业发展也迟迟无法走向成熟。高端人才较为匮乏：由于传感器行业发展处于起步阶段，资金、技 术和产业基础都较为薄弱，加之涉及学科多，要求知识面广，新技术层出 不穷，导致很难吸引到高端人才投身其中。此外，我国人才培养机制的不 完善、不合理，也导致行业面临人才缺乏问题。我国智能传感器行业发 展趋势分析如下。利好政策推动发展。近年来，政府出台多项国家战略，推动了物联网及传感器的发展。智能传感器是物联网时代的“标配”传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件，而智能传感器是传 感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器相对于传统的传感器具 有很多优点，如通过软件技术可实现高精度的信息采集;成本相对较低功能 多样化;同时具有一定的编程自动化能力。物联网新技术的发展，将整 个世界带入到物联网时代，这是比信息时代更智能的新时代。在发展物联 网的过程中，智能传感器扮演着不可或缺的角色。推动产业升级智 能传感技术是智能制造和物联网的先行技术，作为前端感知工具，具有非 常重要的意义，智能传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。智能传感器作为广泛地系统前端感知器件，既可以助 推传统产业的升级，如传统工业的升级、传统家电的智能化升级;又可以对 创新应用进行推动，比如机器人、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、无人机、 智慧家庭、智慧医疗和养老等领域。应用领域广泛：在智慧农业中 的运用。由于环境的特殊性，农业项目大多都在田间进行，校正操作非常
智能传感器的五大领域应用 近年来，我国的物联网产业发展迅速，据相关数据统计和预测，2014年产业规模达到了6320亿元人民币，同比增长22.6%；2015年产业规模达到7500亿元人民币，同比增长29.3%；2017年产业规模突破9300亿元，同比增长9.31%。预计2018年我国的物联网整体规模将突破万亿元。 传感器在物联网产业中的作用 物联网是将各种信息传感设备和互联网结合起来形成的一个巨大网络，它是互联网的升级，也是信息化时代的核心。物联网的发展需要智能感知、识别和通讯等技术支撑，而感知的关键就是传感器及相关技术，可以毫不夸张的说，没有传感器的进步，就没有物联网的繁荣。随着物联网的发展，传感器产业也将迎来爆发，传感器是物联网采集数据的关键组件，扮演着不可或缺的角色。 随着全球开始步入高速发展的信息时代，在获取和处理信息过程中，首先要解决的就是要获取可靠并准确的信息，而传感器是获取信息的主要手段和途径。例如在工业4.0时代，要用传感器来监视和控制生产过程中的参数，使设备保持正常的工作状态；在智能家居领域，传感器是实现用户和家居单品（灯光、电视、冰箱、音响等）互动的基础；在无人驾驶中，需要通过传感器对交通和环境数据的采集和处理，这样才能保证汽车在道路上的安全行驶……可以毫不夸张的说，未来物联网有多大的市场，传感器就能有多大的作为。 物联网时代，智能传感器将大有可为 中国的传感器产业相对落后，但随着物联网需求的增加，目前国内传感器呈现一种高速增长的态势。据统计，2017年中国的传感器市场规模为2070亿元，预计到2021年将增至5937亿元，未来五年中国传感器产业年均复合增长率约30%，远高于全球平均水平。我国的传感器发展大致分为三个阶段，以利用结构变化感知信号的结构型传感器；以半导体和材料组成的固体型传感器；以具有信息交换、处理能力的智能传感器，这也是物联网时代最有前景的传感器类型。 智能传感器具有高精度、成本低、功能多样化、自动化强等特点，它是一种具有信息处理功能的传感器，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。在很多物联网场景下的传感器都具有智能传感器得特点，未来得物联网时代，智能传感器将是市场主流。 传感器的类型有上万种，智能传感器亦是如此，一个良好的智能传感器是由微处理器驱动的传感器与仪表套装等组成，智能传感器能将检测到的信息储存起来并处理这些数据，从而创造出新数据。智能传感器实现物联网的关键技术之一，它在工业、农业、医疗、交通等领域将发挥巨大作用，在未来的传感器市场上，智能传感器的比重会越来越大。近期云里物里也将发布光传感器，红外线传感器，压力传感器等新品。 五大领域对智能传感器的需求暴涨 近日，某国内知名研究机构发布了未来最有前景的几大物联网场景，其中智能工业、智能家
1.绪论 1.1研究背景 随着人们对居住条件、生活质量、信息获取的需求越来越迫切，社会信息化脚步的进一步加快，家居信息化成为建设社会信息化过程的一个很重要环节。家庭是社会的细胞，唯有家庭实现了信息化，才可能真正实现社会的信息化。对智能家居系统的研究及开发是实现家庭信息化得必经之路。但目前国的研究尚未建立一个完整的理论体系，对智能家居的理解也存在着种种差异;当前国的智能家居产品大都功能贫乏，系统设计不规、扩展性差，对当前的发展形式较难适应，同时智能家居技术在我国处于起步阶段，许多技术标准都未标准化，还有很多工作需要做。因此加强智能家居应用方面的研究，通过选取合适的技术，设计合理的方案，组建一种符合我国国情的、具有自主知识产权的智能家居系统己成为当前智能家居研究领域中极富挑战的课题。 1.1.1智能家居控制系统的应用需求 随着人们生活水平的提高，智能化需求日益旺盛。智能控制器作为智能产品的核心器件应该享有更为旷阔的发展空间，未来成长较好。中国智能控制产品规模与全球智能控制产品规模的增长率走势相接近，但是整体增长速度超过全球增长速度。全球智能控制产品市场规模，逐年稳步增长。 国智能家居产品多集中在别墅和复式住宅等高端家庭，高端智能化产品在智能家居销售份额中占很大的比重，中低端产品市场普及率较低。并且各地区间发展不平衡，主要集中于东部沿海发达城市，而中西部城市智能家居市场相对空白。另外，的智能家居市场的需求量较其他城市需求量大，主要原因就是的经济发展更好一些。 智能家居发展初期始于安防控制，家庭用户主要采用环境监测、煤气探测、
温湿度调节、防火报警等功能保障财产安全。目前，由于城市的安全环境越来越好，人们更注重的则是家居的舒适和便利，而安防的侧重点将会越来越少。为此环境控制和娱乐服务控制日渐成为更多智能家居市场更大的需求点。 1.1.2智能家居控制系统的研究及应用现状 随着近年来科学技术的迅速发展和普及，我们的工作、生活观念也发生了巨大的改变，现代家庭生活追求的新方向—智能化生活已经悄然走进我们的生活，“智能家居”已成为家庭信息化和智能化必不可少的需求。智能家居是指在小区部宽带网络己经普及的基础上利用小区部的网络环境搭建的以家庭为单位的控制系统。首先，在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，通过一定的媒介，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程控制/监测和交换信息的需求。最后，智能家居的最终实现目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。智能家居从功能上来说，主要分为家庭安防功能、家庭数据采集功能、家电及家庭电子设备控制、家庭信息管理平台和家庭能源控制功能等五大功能。 现在，世界各国都在跻身于网络信息服务技术的家庭应用，硅谷目前的投资和研发热点就是这方面的应用。圣保罗风险资本公司、Flatiron合伙公司和松下电子公司已经拨款1.4亿美元，投资于支持智能家居的信息家电公司。诺基亚、摩托罗拉和至少另外五家制造商正在开发网络。而惠普、IBM、太阳微系统和索尼等公司正准备推出大量新发明的小玩意儿。从巴掌大小的扫描仪到赋予这些装置动力的芯片和软件等不一而足。 当前，我国对智能家居的研究刚起步。1994年，国家科委立项资助重大科技项目“2002年小康型城乡住宅科技产业工程项目”其目标是以科技为先导。以示住宅小区建设为载体，推进我国住宅产业现代化，构建新一代住宅产业，在该项目中，把智能型住宅技术列为重中之重，开展技术、产品与工程的应用研究。2000年9月，长虹、海尔、春兰、TCL、小天鹅、上广电、厦新、电子三所、清
智能传感器的主要功能 一，概述 智能传感器技术是1978年由美国宇航局在宇航工业中发展出来的产品。智能传感器过去主要用于过程工业，如今已向离散自动化领域和商业领域推进。正在由神秘走向推广普及。但是，直到今天，究竟何为智能传感器?其功能如何?这些看似简单的问题人们的回答仍是莫衷一是。实际上，究其实质，智能传感器就是含有微控制器的检测装置。一个普通检测器件只能检测一个物理量，其信号调节是由若干与主检测单元连接的模拟电子电路实现的。而如今，一个微控制器用软件就能实现同样的功能。过程工业中的一些较大而复杂的传感器通常比离散工业和商业领域的传感器昂贵，这是因为从模拟信号调节切换成数字信号调节的成本虽高，但可以接受，而且很早就被接受了。数字信号调节有若干优点胜过模拟调节，其一是数字系统的调节电路无温漂，而且很容易调节传输特性。其二是用软件比用分立电子电路能更快捷方便地建立若干不同功能。 由于微控制器技术正朝着低价、小巧和高性能方向发展，使智能传感器打开了进入其它工业和商业领域的大门。为了便于大家了解智能传感器的功能特性，巧妙地用于自己的场合，下面简要介绍它与普通传感器不同的几种主要特性。 二，智能传感器的主要功能 智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。是一个相对独立的
智能单元，它的出现对原来硬件性能的苛刻要求有所减轻，而靠软件帮助来使传感器的性能大幅度提高。智能传感器通常可以实现以下功能： 1.复合敏感功能 我们观察周围的自然现象，常见的信号有声、光、电、热、力和化学等。敏感元件测量一般通过两种方式：直接和间接的测量。而智能传感器具有复合功能，能够同时测量多种物理量和化学量，给出能够较全面反映物质运动规律的信息。如美国加利弗尼亚大学研制的复合液体传感器，可同时测量介质的温度、流速、压力和密度。美国EG&GIC Sensors公司研制的复合力学传感器，可同时测量物体某一点的三维振动加速度、速度、位移等。 2. 自适应功能 智能传感器可在条件变化的情况下,在一定范围内使自己的特性自动适应这种变化。通过采用自适应技术,由于它能补偿老化部件引起的参数漂移,所以自适应技术可延长器件或装置的寿命。同时也扩大其工作领域,因为它能自动适应不同的环境条件。自适应技术提高了传感器的重复性和准确度。因为其校正和补偿数值已不再是一个平均值,而是测量点的真实修正值。 3. 自检、自校、自诊断功能 普通传感器需要定期检验和标定，以保证它在正常使用时足够的准确度，这些工作一般要求将传感器从使用现场拆卸送到实验室或检验部门进行,对于在线测量传感器出现异常则不能及时诊断。采用智
2020 年智能传感器行业分析调研报告 2020 年 1 月
目录 1.智能传感器行业概况及市场分析 (5) 1.1智能传感器市场规模分析 (5) 1.2智能传感器行业结构分析 (5) 1.3智能传感器行业 PEST 分析 (6) 1.4智能传感器行业特征分析 (7) 1.5智能传感器行业国内外对比分析 (8) 2.智能传感器行业存在的问题分析 (10) 2.1技术相对落后 (10) 2.2政策体系不健全 (10) 2.3基础工作薄弱 (10) 2.4地方认识不足，激励作用有限 (11) 2.5产业结构调整进展缓慢 (11) 2.6与用户的互动需不断增强 (11) 2.7管理效率低 (12) 2.8盈利点单一 (13) 2.9过于依赖政府，缺乏主观能动性 (13) 2.10供给不足，产业化程度较低 (14) 2.11人才问题 (14) 2.12产品质量问题 (14) 3.智能传感器行业政策环境 (16) 3.1行业政策体系趋于完善 (16) 2
3.2一级市场火热，国内专利不断攀升 (16) 3.3“十三五”期间智能传感器建设取得显著业绩 (17) 4.智能传感器产业发展前景 (18) 4.1中国智能传感器行业市场驱动因素分析 (18) 4.2中国智能传感器行业市场规模前景预测 (18) 4.3智能传感器进入大面积推广应用阶段 (18) 4.4政策将会持续利好行业发展 (19) 4.5细分化产品将会最具优势 (19) 4.6智能传感器产业与互联网等产业融合发展机遇 (20) 4.7智能传感器人才培养市场大、国际合作前景广阔 (21) 4.8巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (22) 4.9建设上升空间较大，需不断注入活力 (22) 4.10行业发展需突破创新瓶颈 (23) 5.智能传感器行业发展趋势 (24) 5.1宏观机制升级 (24) 5.2服务模式多元化 (24) 5.3新的价格战将不可避免 (24) 5.4社会化特征增强 (24) 5.5信息化实施力度加大 (25) 5.6生态化建设进一步开放 (25) 5.7呈现集群化分布 (26) 5.8各信息化厂商推动"智能传感器"建设 (27) 3
智能光电传感器的设计 大庆石油学院电子科学学院 苑永强 王立刚 [摘 要]智能传感器越来越得到重视,高精度、高智能化将是传感器发展的必然趋势。因此,我们设计了一种可靠性 高、稳定性好,而且具备数据处理能力,并能够自检、自校、自补偿等功能的智能光电传感器。[关键词]O PT 101 自补偿 D S 18B 20 1、引言 随着激光技术在医疗卫生、精细加工、科学研究等领域的广泛应用,对微弱的光信号进行高精度、高可靠性检测变得更加重要。为了能够实现要求,我们将结合现代智能传感器的发展,设计了一种智能光电传感器。从结构上来讲,智能传感器是由经典传感器和微处理器单元构成,下面给出了典型的智能传感器系统框图,其中有信号预处理和模数转换接口,微处理器以及D A 转换及驱动电路的输出接口。本设计系统将结合智能传感器的设计思想,设计了一种能实现零点校正、增益可调、增益自补偿等功能的光电传感器,同时本系统采用数字温度传感器D S 18B 20对温度进行测量,实现温度自补偿功能,通过软件设 计最终能够实现系统自检、自校正、线性补偿等功能。 2、电路设计 2.1前置光电探测器设计 光电二极管由于响应快、灵敏度高、性能稳定、测量线性好、噪声低而被广泛用于光电检测电路中,尤其在激光测量中,通常可以测量微瓦以下的光信号。在进行精密仪器测量时,如果考虑到测量时的线性度,必须保证负载电阻零,光电二极管一般运用于零偏压法,常用低噪声运算放大器构成电流电压转换器的办法来满足这一要求。如下图所示,由于负反馈放大器的等效输入 阻抗为R in =R f (1+A ),其中A 为运算放大器的开环增益,R f 为放大器的反馈电阻。一般而言运算放大器的开环增益 A >>1×106,则输入阻抗R in ≈0,一方面可提高光电二极管测 量的线性,另一方面光电二极管工作区域接近短路状态 ,电路可获得最小噪声系数[3]。 本文选用O PT 101芯片作为为光电二极管的前置放大电 路,片内光电二极管和互跨阻抗放大器在一个片上的集成和结 合能够消除了分立设计中通常出现的问题,如漏电流误差、噪声交叉干扰和由于杂散电容硬件的增益峰化,0.09×0.09inch 的光电二极管在光导方式下工作可得到极佳的线性度和很底的暗电流且输出的是电压信号。O PT 101的工作电源范围较宽(+217——+36V ),同时在R f =1M 时,带宽可达14KH Z ,足够满足大部分精密测量场合的应用。 从图中可知,电源引脚附近应接上稳压电容,输出的电压在无光时(暗电压)是7.5m v (直电流),并随着光亮度的增加而增加。光电二极管电流与照射在其上的光强成正比。在650NM 波长红光时,其响应度近似为0.45A W 。测量精度可以达到10-8A ,可满足高精度的测量要求。 2.2增益可调硬件电路设计 为了能够实现光电更精确的测量,本文将利用M U X (电子模拟开关),PGA (程控增益放大器),ADC (模数转换器), DA C (数模转换器)构成经典的程控数据采集系统。 M U X 可程控选择多种信号或内部标定的信号;PGA 对M U X 选择的信号进行程控放大,可将信号调整到适于ADC 采 集的范围,同时也可实现通道的自动调零。ADC 实现模数转换,DA C 用于提供各通道自标定信号和调零信号以及模拟信号输出,单片机是控制的核心,处理ADC 的输入信号和DA C 的输 — 87—
智能传感器的概念，智能传感器的结构、功能、特点及其应用智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，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。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。 自动化领域所取得的一项最大进展就是智能传感器的发展与广泛使用。但究竟什么是智能传感器？下面，来自6个传感器厂家的专家对这一术语进行了定义。据Honeywell工业测量与控制部产品经理Tom Griffiths的定义：一个良好的智能传感器是由微处理器驱动的传感器与仪表套装，并且具有通信与板载诊断等功能，为监控系统和/或操作员提供相关信息，以提高工作效率及减少维护成本。智能传感器集成了传感器、智能仪表全部功能及部分控制功能，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。智能传感器的基本概念⑴系统；⑵传感器；⑶智能。 定义1：智能传感器是能够调节系统内部性能以优化外界数据获取能力的传感器系统。 定义2：智能传感器是将敏感元件及信号处理器组合为单一集成电路的器件。 定义3：智能传感器是可提供比正确表达被测对象参量更多功能的传感器。 智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。早期，人们简单、机械地强调在工艺上将传感器与微处理器两者紧密结合，认为传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片上就是智能传感器。 关于智能传感器的中、英文称谓，尚未有统一的说法。John Brignell和Nell White认为Intelligent Sensor是英国人对智能传感器的称谓，而Smart Sensor 是美国人对智能传感器的俗称。而Johan H.Huijsing在Integrated Smart Sensor一文中按集成化程度的不同，分别
传感器的发展史及新型传感器的发展方向 今天,信息技术对社会发展信、科学进步起到了决定性的作用。现在信息技术的基础包括信息采集、信息传输与信息处理,而信息的采集离不开传感器技术。所以说 传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋, 最后美国开始不要 第二段 近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多效用化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。 微电子机械加工技术,包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。 MEMS的发展,把传感器的微型化、智能化、多效用化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表,在微电子技术基础上,内置微处理器,或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品,将另作文介绍)网络化方面,目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网),这要按各行业的特点,选择其中的一种或多种,近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。 除MEMS外,新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多效用传感器等。 多传感器数据融合技术正在形成热点,它形成于20世纪80年代,它不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种效用进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。 多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分析,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。 我国传感器产业要适应技术潮流,向国内外两个市场相结合的国际化方向发展,让传感器和检测仪表抓住信息化的发展机遇。 温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。五十年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。 传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力。 传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力。而现代
中国智能传感器行业发展趋势及前景展望研究报告2019-2025年 报告编号(No): 378802 【出版机构】: 产业经济研究院 【出版日期】: 2019年4月 【交付方式】: 电子版或特快专递 产业经济研究院报告每个季度更新，我们的客户将免费售后服务一年，后期可以续费。行业研究报告是开展一切咨询业务的基石，通过对特定行业的长期跟踪监测，预测行业需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容，整合行业、公司、市场、用户等多层面数据和信息资源，为客户提供深度的行业市场研究报告，以专业的研究方法帮助客户深入的了解行业，发现投资价值和投资机会，规避经营风险，提高管理和营销能力。 专家提示：十三五规划期间，产业政策对本行业产业链有重新梳理，数据每个季度实时更新，关于报告的图表部分，以当时购买报告的最新数据为准，图表的个数或多或少，届时以实际提交报告为准，感谢关注和支持！ 第一章智能传感器相关概述 1.1传感器的基本介绍 1.1.1概念界定 1.1.2基本特点 1.1.3分类情况 1.1.4性能指标
1.2智能传感器的基本介绍 1.2.1智能传感器概念 1.2.2智能传感器分类 1.2.3智能传感器原理 1.2.4智能传感器特点 1.2.5智能传感器主要功能 第二章2017-2019年智能传感器行业发展环境分析2.1宏观经济环境 2.1.1全球经济运行情况 2.1.2国内经济运行情况 2.1.3国内工业经济分析 2.2政策环境分析 2.2.1智能传感器相关政策汇总 2.2.2智能传感器产业行动指南 2.2.3“十三五”科技创新规划 2.3技术环境分析 2.3.1传感器技术发展历程 2.3.2智能传感器技术综述 2.3.3网络化智能传感技术 2.3.4智能传感器专利技术 第三章2017-2019年传感器行业发展分析 3.1全球传感器行业发展概况 3.1.1行业发展历程 3.1.2发展规模分析 3.1.3区域布局状况
加快推进智能传感器产业发展行动计划 智能传感器产业是国内外公认的具有较大发展潜力的高技术产业，具有技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点，对于传统工业智能化改造具有重要意义。为抢抓发展机遇，推动智能传感器产业发展，促进传统产业智能化改造，结合我市实际，特制定本行动计划。 一、发展现状 近年来，作为我市“565”现代产业体系中五大主导产业之一的电子信息产业呈现高速增长、高位运行的良好势头。特别是对于作为电子信息产业重要组成部分的智能传感器产业，我市高度重视、积极发展。现有X环测有限公司、X探伤技术有限公司、X智能科技有限公司等重点企业，拥有X所、X院、X所、X院、X所、X所等部属军工科研单位，以及高校、企业技术中心（技术部门）等一大批涉及智能传感器开发应用的研发机构，通过“X英才计划”引进了X团队建设无线智能传感器项目，形成了具有鲜明特色的智能传感器研究开发体系。X年，该产业共实现主营业务收入4130万元。 二、总体要求 （一）指导思想。以《国务院关于印发<中国制造X>的通知》（国发〔X〕28号）、《工业和信息化部关于印发<智能传感器产业三年行动指南（X—X年）>的通知》（工信部电子〔X〕288号）为指导，聚焦机器人及智能装备、先进装备制造、新能源汽车等重点应用领域，
大力开展智能传感器核心技术攻关，强化产业链上下游合作，推动智能传感器产业发展，带动先进装备制造业融合化、智能化发展，为壮大“565”现代产业体系提供坚实支撑。 （二）发展目标。力争到X年底，智能传感器产品和技术服务对全市重点产业领域企业的覆盖率达到50%以上，主营业务收入达到2亿元，全产业链主营业务收入达到13亿元。机器人及智能装备、先进装备制造、新能源汽车等重点产业领域智能化水平显著提升，智能传感器产业基本形成以市场需求为牵引的“研发+制造+应用”发展格局，将我市打造成为在智能传感器产业具有一定竞争力和影响力的制造基地。 三、重点任务 （一）鼓励和促进智能传感器研发设计 1.促进军民融合领域智能传感器研发设计。以国家大力推动军民融合为契机，抓住军民技术和产品实现双向互动的机遇，依托我市军工科研单位高端人才和科研能力优势，以智能前沿技术为牵引，加强军民融合领域智能传感器研发设计，逐步建立智能化军民融合发展体系。 责任单位：市工信委、科技局 2.加强本地科研机构智能传感器研发设计。鼓励我市高校、科研院所、企业技术中心（技术部门）等具备一定学术优势和科研实力的单位，与智能传感器生产应用企业合作，结合我市产业需要，研发符合市场需求的智能传感器。
智能传感器产业研究报告 construction of party communist network, mobile, Al, where XX channels, "taught the XX Party" app platform and learning such as distance education platform. Guide party members to use "e XX Party members" participate in networked learning, interaction and "three lessons", offline synchronization of encouraging party members to carry out study and education, enriching the content of forms, expand the coverage of education. 5, strengthen the Organization and supervision. Party (total) branch to effectively assume the main responsibility for organizational learning, combining to make a study plan, urged the implementation of "three lessons" system and implementing learning requirements. For different areas, different types of party member's actual situation and needs, providing suitable learning materials and time, venue and funding of the necessary protection. Task specific, precise, and educational differences. Town Party Committee will set up a "two" study and education Steering Group, customized research, targeted monitoring, on-site observation and random way, timely understanding of party members and cadres and ordinary party members to study, identify and resolve symptoms and problems to ensure education solid and effective. Poor organization and perfunctoryResponsibilities, well, serious criticism and serious accountability, and reported as appropriate. 6, lead. Party leading cadres should set an example, to lead by example in the whole town, layers of driven model, layer upon
智能传感器产业三年行动指南 （2017-2019年） 为贯彻落实制造业与互联网融合发展、大数据等国家战略，把握新一代信息技术深度调整战略机遇期，提升智能传感器产业核心竞争力，保障国家信息安全，按照《国家集成电路产业发展推进纲要》要求，结合《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，制订本行动指南。 一、行动背景 当今世界，以信息技术为代表的新一轮科技革命方兴未艾，全球信息技术发展正处于跨界融合、加速创新、深度调整的历史时期，呈现万物互联、万物智能的新特征。智能传感器作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源，是指具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储功能的多元件集成电路，是集成传感芯片、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品，市场应用正呈现爆发式增长态势，已成为决定未来信息技术产业发展的核心与基础之一。同时，物联网、云计算、大数据、人工智能应用的兴起，推动传感技术由单点突破向系统化、体系化的协同创新转变，大平台、大生态主导核心技术走向态势明显，并成为发达国家和跨国企业布局的战略高地。经过近
些年的发展，我国智能传感器技术与产业具备了加快突破的基础，但由于起步较晚，目前仍面临产品有效供给不足、技术创新能力不强、产业生态不健全、科研生产与应用不协同等问题，由此带来的产业安全、信息安全挑战不容忽视。 二、总体要求 （一）发展思路 紧抓智能传感器市场需求爆发增长、技术创新高度活跃的战略机遇期，聚焦移动终端、智能硬件、物联网、智能制造、汽车电子等重点应用领域，突出“后摩尔”时代融合创新发展主线，紧紧围绕产业链协同升级和产业生态完善，补齐以特色半导体工艺为代表的基础技术、通用技术短板，布局基于新原理、新结构、新材料等的前沿技术、颠覆性技术，做大做强一批深耕智能传感器设计、制造、封测和系统方案的龙头骨干企业，打造一批具有国际影响力的技术标准、知识产权、检测认证和创新服务的机构，建成核心共性技术协同创新平台，有效提升中高端产品供给能力，推动我国智能传感器产业加快发展，支撑构建现代信息技术产业体系。 （二）总体目标 到2019年，我国智能传感器产业取得明显突破，产业生态较为完善，涌现出一批创新能力较强、竞争优势明显的国际先进企业，技术水平稳步提升，产品结构不断优化，供给能力有效提高。
第11卷第2期2011年6月 南京工业职业技术学院学报Jour nal o fNan ji n g Institute o f I ndustry Techno logy V o.l 11,N o .2J un .,2011 收稿日期:2011 04 14 基金项目:江苏智能传感器网络工程技术研究开发中心开放基金项目(编 号:ZK10 04 02 作者简介:戴娟(1966 ,女,江苏丹阳人,南京工业职业技术学院副教授,高级工程师;倪瑛(1979 ,女,江苏丹徒人,南京工业职业技术学院 讲师。 智能传感器物联网综合实训平台的设计 戴娟,倪瑛
(南京工业职业技术学院电气与电子工程学院,江苏南京 210046 摘要:提出了智能传感器物联网综合实训平台的设计方案。此方案的硬件结构是以先进的ARM 9系列的S3C2440为控制核心,通过增加外围模块来实现的。此综合实训平台解决了高职院校物联网专业实验、实训对象缺乏的问题, 弥补了相关操作及仪器设备的空缺。 关键词:智能传感器;物联网;综合实训平台;ARM 9 中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1671 4644(201102 0064 03 引言 物联网[1]是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。在今年下半年,全国共22所高职院校将招收物联网专业的学生。高职院校的人才培养目标,一直是以就业为导向,培养高技能应用型人才。物联网本身是应用性很强的学科,仅仅传授基本概念和基础知识是不够的,要从实验和应用入手,切实培养出符合企业和社会需求的物联网实用人才。因此在高职院校物联网专业的课程体系中,每一学期都安排相应的综合实训课程或课程设计环节。综合实训的目的就是将学生学习的专业知识融合到实际的项目中,通过实训项目的实施,使学生进一步巩固专业知识,从而掌握专业的工作技能。在高职院校,正是通过综合实训来培养学生的综合素质,其中就包括工作技能的培养,因此综合实训的重要性不言而喻。传感网络作为物联网的重要组成也受到了越来越多的关注。传感网络是一种全新网络技术,它综合了传感器、通讯以及微机电等技术,可以预见,在不久的将来,传感网络将给我们的生活方式带来革命性的变化。 1 平台设计的基本原理
智能传感器原理及应用 电子与通信工程 2013级在职研究生 杨 娜 一、（10分）简述压阻式压力传感器的工作原理。 答：压阻式压力传感器组成框图如下： 图中第一部分可等效为质量-弹簧-阻尼机械力学系统的弹性敏感元件，它将输入的被测压力P 转换为中间变量即应力δ及其对应的应变ε。常用的弹性敏感元件有周边固定的膜片，在压力P 的作用下，膜片上的应力分布不同，确定处的应力与压力成正比。 图中第二部分是膜片相应部位采用半导体工艺制作的电阻条——电阻式变换器，由于压阻相应则有相应的电阻变化量?R 输出，电阻变化量与相应部位膜片应力δ成正比。 二、（10分）简述智能传感器系统的基本组成。 答：智能传感器系统主要由传感器、调理电路、数据采集与转换、计算机及I/O 接口设备组成。如下图所示。 三、（15分）设计一个巴特沃斯低通数字滤波，要求：该低通数字滤波器等效模拟滤波器()Hd s 幅频特性过渡段特征是：对信号频率 1100f Hz =的衰减率 10.3δ≤；对信号频率2400f Hz =的衰减率20.8δ≥；写出巴特沃斯低通数 字滤波器()Hd z 的实现过程。 答：1、等效模拟低通滤波器传递函数H(s)的确定。 (1)需求出阶次n 及截至频率()c ω即可确定H(s)。阶次n 应满足
幅值比A1 A2 ， ω。 (2)确定等效模拟低通滤波器H(s)的截至角频率() c (3)求模拟滤波器的传递函数H（s） 2、等效滤波器的H d(Z)确定 四、（15分）用窗口法设计一个线性相位低通FIR滤波器，要求：截止频率为c f，采样频率是8c f；通带范围内，衰减度不超过5.8dB。
2018智能传感器的研究现状及展望 物联网已成为信息科技发展趋势，各种智能设备将作为传感器的载体，实现人、机、云端无缝的交互，让智能设备与人工智能（AI）结合从而拥有“智慧”，使得人体感知能力得到拓展和延伸。目前我国从事传感器的研制、生产和应用的企业超过1700家，产业门类基本齐全，传感器产品达到10大类、42小类、6000多个品种，无论是在健康医疗、城市规划，还是城市交通方面，传感器正在发挥着核心作用。 此前，国家工业和信息化部下发意见函，中国工程院组织遴选的MEMS传感器产业化等16个项目，拟作为《中国制造2025》2017年重大标志性项目。随着更多的设备通过传感器焕发了第二春，而且提升了效率，那么下一代的工程师、创新者和艺术家的使命是，发掘由数据构成的世界所给予的几乎无限的机会。 1.智能传感器简介 1.1智能传感器的概念 智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出来，并于1979年形成产品。IEEE协会将能提供受控量或待感知量大小且能典型简化其应用于网络环境的集成的传感器称为智能传感器。《现代新型传感器原理与应用》一书中认为智能传感器是带微处理机的，兼有信息检测、信息记忆以及逻辑思维与判断功能的传感器。 智能传感器是正在高速发展的高新技术，至今还未形成统一的规范化的定义，人们普遍认为智能传感器是具有对外界环境等信息进行自动收集、数据处理以及自诊断与自适应能力的传感器。 1.2智能传感器的功能 (1)自补偿与自诊断功能：通过微处理器中的诊断算法能够检验传感器的输出，并能够直接呈现诊断信息，使传感器具有自诊断的功能。 (2)信息存储与记忆功能：利用自带空间对历史数据和各种必需的参数等的数据存储，极大地提升了控制器的性能。 (3)自学习与自适应功能：通过内嵌的具有高级编程功能的微处理器可以实现自学习功能，同时在工作过程中，智能传感器还能根据一定的行为准则重构结构和参数，具有自适应的功能。 (4)数字输出功能：智能传感器内部集成了模数转换电路，能够直接输出数字信号，缓解了控制器的信号处理压力。
南通大学 传感器与检测课程设计报告书 学院：电气工程学院 班级：自143 姓名：钟明蕊 学号：1412011064
目录 1设计目的及要求 (1) 2总体设计方案 (2) 2.1智能家居——温度检测 2.1.1测温器件DS18B20的简介 (2) 2.1.2显示器件介绍 (3) 2.1.3硬件设计电路 (4) 2.1.4软件设计电路 (5) 2.2智能家居——气体泄漏/火灾检测 2.2.1 MQ-2/MQ-7气体传感器 (7) 2.2.2 A/D转换电路 (8) 2.2.3硬件设计电路 (8) 2.2.4软件设计电路 (9) 2.3 智能家居——外人闯入 2.3.1干簧管简介 (10) 2.3.2干簧管电路 (11) 2.3.3硬件设计电路 (11) 2.3.4软件设计电路 (12) 3各模块与TC35之间的通讯 (12) 4 TC35 GSM模块 (14) 参考文献 (15)
智能家居监控系统设计 1、设计目的及要求 1.1设计背景： 智能家居以住宅为平台，将建筑、网络通信、信息家电、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。智能家居是一个多功能的系统，包括家庭内部的安全防范、家居布线系统、家电控制、远程的视频监控系统等。家居智能化设计包括传感器的检测，信号的传递，结果处理等。但现在仍未普及，而且目前智能家居的国际标准未成热，因此智能家居监控系统仍然存在广阔的发展空间。 1.2设计目的： 利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测（以上检测项目必做。在此基础上增加检测项目并具有可行性，加分。除环境监测项目外，也可增加人体信号检测等。）。各检测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 1.3设计要求： （1）用Protel画出设计原理图； （2）采用Quaters II、Maxplus II、multisim（EWB）、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路图部分或全部仿真，在设计说明书 中体现仿真结果； （3）写设计说明书；