智能传感器技术的进展情况介绍

  传感器技术是智能制造的基石。 在当今智能时代的推动下，高性能，高可靠性，多功能和复杂的自动测控系统以及基于射频识别技术的物联网的兴起和发展，日益凸显了具有感知功能的智能传感器的重要性。 和认知能力。 其迅速发展的迫切性。
  智能传感器遵循更通用的分类方法，并根据要测量的差异大致分为三类：物理量智能传感器，化学量智能传感器和生物量智能传感器。
  其中，根据所测量的物理量，物理量智能传感器可以简单地概括为六类：力，热，声，光，电和磁。 每个类别的传感器都包含多个分支。 以机械量传感器为例，分支零件清单如下：
  真正的智能传感器应具有以下功能：
  1）自校准，自校准和自动补偿功能；
  2）自动数据采集，逻辑判断和数据处理功能；
  3）具有自我调节和自适应功能；
  4）具有一定程度的存储，识别和信息处理功能；
  5）双向通讯，标准数字输出或符号输出功能；
  6）算法判断和决策处理功能。
  传感材料，MEMS芯片，驱动器和应用软件是智能传感器实现这些功能的核心技术，特别是MEMS芯片，由于其体积小，重量轻，功耗低，可靠性高以及与微处理器集成等特点，具有 成为智能传感器的重要载体。 下面以常用的温度，压力，光学和RFID传感器为例，介绍基于MEMS的智能传感器技术的发展。
  ①智能温度传感器
  智能温度传感器适用于冶金，石化，石油，化工，制药，造纸，印染，酿造，环保和电力等行业。 当前的智能温度传感器正朝着高精度，多功能，总线标准化，高可靠性和安全性，虚拟传感器和网络传感器以及单芯片温度测量系统的方向发展。 目前，国外已经使用9-12位A / D转换器，以0.5-0.625°C的分辨率相继推出了各种高精度，高分辨率的智能温度传感器。 美国达拉斯半导体公司新开发的DS1624高分辨率智能温度传感器可以输出13位二进制数据，分辨率高达0.03°C，温度测量精度为±0.2°C。
  ②智能压力传感器
  基于MEMS技术的智能压力传感器具有小型化，低成本和易于集成的优点。 压力感应范围也很宽，介于1kPa和100MPa之间。 它可以广泛用于微机电系统，汽车，空气动力学，过程控制和生物医学中。 当前智能压力传感器技术的研究热点致力于缓解其灵敏度和线性度之间的矛盾，以提高传感器的精度。  Bourns在美国开发的新型BPS140压力传感器性能稳定。 在-40°C至150°C的温度范围内使用时，总误差为2.5％FS，产品寿命变化为0.5％FS 。
  ③光学传感器
  非接触式和非破坏性测量是光学传感器的主要优势，光学传感器广泛用于电子产品测试领域。 当前，CCD和CMOS图像传感器是两种主流成像技术。 随着图像传感器技术的不断改进，像素精度不断提高（已达到5μm的水平），环境照明要求也不断降低。 安森美半导体推出的KAI-50140是市场上最高分辨率的ITCCD图像传感器，达到5000万像素，具有关键的细节成像功能和高图像均匀性，可用于智能手机显示屏检查，电路板检查和机械 组装检查等领域。
  ④RFID
  RFID代表射频识别技术，通常称为电子标签。 它是一种通信技术，它使用无线电信号自动识别特定目标并读写相关数据，而无需在识别系统和特定目标之间建立机械或光学接触。
  RFID是一种智能识别和数据收集（AIDC）的方法，是物联网（IoT）的重要组成部分，可用于生产线的物流管理，例如物料分拣。 近年来，RFID研究热点主要集中在数据完整性和安全性上，例如提高数据识别的准确性，确保在获取信息时不会泄露用户隐私，以及使用RFID技术实现在其他领域的应用。 比如基于RFID技术等的室内定位