一、智能温度传感器的研究热点
随着传感器技术的发展,智能温度传感器的发展也突飞猛进,智能温度传感器的“智能化”含义不断深化,许多智能温度传感器的模式陆续出现。嵌入式温度传感器、分布式智能温度传感器、阵列式智能温度传感器是近年来智能温度传感器的研究的几个热点,下面简单的介绍一下这三种智能温度传感器。
(1)嵌入式温度传感器
嵌入式智能温度传感器一般是指利用嵌入式微处理器、智能理论(人工智能技术、神经网技术、模糊技术等)、温度传感器技术,使其具备网络传输功能,并且集成了多样化外围功能的新型温度传感器。
嵌入式温度传感器兼有检测、判断、网络、通信和信息处理等功能,与传统的温度传感器相比有很多优点,如能对测量值进行修正、误差补偿、有数据通信接口、能实现信息和数据的无线传输等。最主要的是嵌入式智能温度传感器主要由嵌入式微处理器和软件组成,成本低廉,是目前智能温度传感器的主流。
(2)分布式智能温度传感器
大多数的实际工程都属于分布参数系统,分布式智能温度传感器是指能同时测量空间各个点的参数,甚至能测量空间联系分布的环境参数的温度传感器。目前分布式智能温度传感器的是分布式智能光纤温度传感器,该技术是由英国南安普顿大学提出来的。针对该技术,己经研制出新的产品,并在很多了应用,非常不错的效果。
(3)阵列式智能温度传感器
工程中常常需要监视和控制客观世界中发生的许多复杂过程,这就导致了需要能够处理来自多个信号源的信号传感器系统。阵列式智能温度传感器即将多个温度传感器排布成若干行列的阵列结构,能够提取检测对象的多维或某种相关特征信息。
二、智能温度传感器的技术途径
温度传感器的智能化的技术途径主要有如下3种:
(1)温度传感器和信号处理装置功能集成化
利用集成或混合集成方式将敏感元件、信号处理器和微处理器集成在一起,利用驻留在集成体内的软件,实现对测量过程的控制、逻辑判断和数据处理以及信息传输等功能,从而构成集成化的智能温度传感器。这类传感器具有小型化、性能、能批量生产、廉价等优点,因而被认为是智能温度传感器的主要发展方向。
(2)基于新的检测原理和结构实现处理的智能化
采用新的检测原理,通过微机械加工工艺和纳米技术设计新型结构,使之能真实地反映被测对象的完整信息。采用微机械加工技术,在硅片上制作出及其的沟、槽、孔、膜等,构成性能优异的微型温度传感器。
(3)研制人工智能材料是当今实现智能温度传感器的手段
近几年来,人工智能材料AIM的研究是当今世界上的高中的一个研究热点,也是全世界有关家和工程技术人员主要的研究课题。人工智能主要包括机器智能和仿生模拟两大部分。前者是利用现有的高速、大容量电子计算机的硬件设备,研究计算机的软件系统来实现新型计算机原理论证、策略制定、图形识别;后者,则是在生物学己有成就的基础上,对人脑和思维过程进行人工模拟。仿生学和材料学则是推动人工智能研究不断前进的两个车轮。
智能材料是一种结构灵敏性材料,其种类繁多、性能各异。按电子结构和化学键分为金属、陶瓷、聚合物和复合材料等几大类;按功能特性又分为半导体、压电体、铁弹体、铁磁体、铁电体、导电体、光导体、电光体和电致流变体等几种;按形状分则为块材、薄膜和芯片智能材料。前两者常用作分离式智能元件或者温度传感器,后者则主要用作智能混合电路和智能集成电路。