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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。智能传感器可对其运行的各个方面进行自监控,包括“摄像头的污浊,超容忍限或不能开关等,”GE Fanuc自动化公司的Black说。Pepperl+Fuchs公司智能系统经理Helge Hornis补充说,“(除此之外),还有线圈监控功能,目标超出范围或太近。”它也可以对工况的变化进行补偿。“‘智能’传感器,”Omron电子有限公司战略创意总监Dan Armentrout表示,“必须首先能监视自身及周围的环境,然后再决定是否对变化进行自动补偿或对相关人员发出警告。” 很多智能传感器都能重装到控制现场,通过提供“可设置参数,使用户能替换一些‘标准’传感器,”Hornis说道,“例如,典型的传感器一般都设置为常开(NO)或常关(NC),而智能传感器则能设置为以上任何一种状态。” 智能传感器拥有很多优势。随着嵌入式计算功能的成本继续减少,“智能”器件将被更多地应用。独立的内部诊断功能可避免代价高昂的宕机,从而迅速收回投资
产品介绍: 主要用于定量分析煮沸溶液,陈化沉淀、蒸发、干涸等化验作业,用于样品的烘焙、干燥和作其他温度试验。为水化验,化学分析的常用电热设备之一。适用场合:生物、遗传、医药卫生、环保、生化实验室、分析室、教学研究、电力、煤炭、冶金、焦化产品以及科研部门等。 产品特点: 本系列产品外壳上表面采用优质不锈钢板制成,其它表面采用优质钢板经表面静电喷塑而成,内胆采用不锈钢板外围高温保温材料,温控系统选用高精度传感器和集成元件,电子控温。电路经过精心设计,使控温精确可靠(± 0.5 ℃)。加热面积大、升温快、加热均匀。采用微处理器芯片精确温度控制,持续加热,抗电磁干扰。特殊防腐材料,耐腐蚀,易清洁。所有器件防腐处理,寿命长。仪器结实耐用,操作稳定。人性化设计,外形美观。九键键盘使操作直观简便。内置大容量非易失存储器,可以存储通过键盘或计算机控制软件输入的温度曲线。一条曲线最多可以设置170个点,每一个点最长加热时长可达255分钟,温度曲线可永久保存(可达100年),存储器可以无限次擦写(可达1000000次)。具备手动和自动两种控温模式:手动模式时根据键盘输入温度值进行可达无限时长的恒温控制;自动模式时,根据内部大容量存储器里的温度曲线进行预置性、智能、自动消化之需要(最长一次智能控制过程可达一月以上)。 本产品具备以下八大特点: 特点一 智能化:采用微处理器控制。 特点二 高精确:采用高精度温度传感器,配合高性能微处理器,使控温更加精确可靠(± 0.5 ℃),而市场上其他同类产品仅能达到± 3 ℃的精度。 特点三 加热快:采用智能算法,不仅精度高而且加热升温快速。 特点四 可视化:可和计算机进行连接,实时观看控制曲线。 特点五 人性化:控温曲线既可采用内置智能键盘输入并保存,又可通过配套的计算机软件进行可视化编辑后输入并保存。 特点六 双模式:具有手动和自动两种操作模式。 特点七 可存储:控温曲线一经输入可永久保存,方便多次重复相同的控制过程;并且可以通过计算机保存多种控温曲线,减少使用者的重复输入。 特点八 超长控制时间:最长一次智能控制过程可达一月以上;手动控制不限时长。 技术参数:操作室尺寸( mm ): 620×310×120;功 率( Kw ): 1.5温控范围: RT +5 ℃ -- 650 ℃温度误差: ± 0.5 ℃
国际上智能测量仪表更是品种繁多,例如,美国HONEYWELL公司生产的DSTJ-3000系列智能变送器,能进行差压值状态的复合测量,可对变送器本体的温度、静压等实现自动补偿,其精度可达到±0.1%FS;美国RACA-DANA公司的9303型超高电平表,利用微处理器消除电流流经电阻所产生的热噪声,测量电平可低达-77dB;美国FLUKE公司生产的超级多功能校准器5520A,内部采用了3个微处理器,其短期稳定性达到1ppm,线性度可达到0.5ppm;美国FOXBORO公司生产的数字化自整定调节器,采用了专家系统技术,能够像有经验的控制工程师那样,根据现场参数迅速地整定调节器。这种调节器特别适合于对象变化频繁或非线性的控制系统。由于这种调节器能够自动整定调节参数,可使整个系统在生产过程中始终保持最佳品质。 4.智能仪器发展趋势 4.1微型化 微型智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产中,从而使仪器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理,控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展,其技术不断成熟,价格不断降低,因此其应用领域也将不断扩大。它不但具有传统仪器的功能,而且能在自动化技术、航天、军事、生物技术、医疗领域起到独特的作用。例如,目前要同时测量一个病人的几个不同的参量,并进行某些参量的控制,通常病人的体内要插进几个管子,这增加了病人感染的机会,微型智能仪器能同时测量多参数,而且体积小,可植入人体,使得这些问题得到解决。 4.2多功能化 多功能本身就是智能仪器仪表的一个特点。例如,为了设计速度较快和结构较复杂的数字系统,仪器生产厂家制造了具有脉冲发生器、频率合成器和任意波形发生器等功能的函数发生器。这种多功能的综合型产品不但在性能上(如准确度)比专用脉冲发生器和频率合成器高,而且在各种测试功能上提供了较好的解决方案。 4.3人工智能化 人工智能是计算机应用的一个崭新领域,利用计算机模拟人的智能,用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。智能仪器的进一步发展将含有一定的人工智能,即代替人的一部分脑力劳动,从而在视觉(图形及色彩辨读)、听觉(语音识别及语言领悟)、思维(推理、判断、学习与联想)等方面具有一定的能力。这样,智能仪器可无需人的干预而自主地完成检测或控制功能。显然,人工智能在现代仪器仪表中的应用,使我们不仅可以解决用传统方法很难解决的一类问题,而且可望解决用传统方法根本不能解决的问题。 4.4融合ISP和EMIT技术,实现仪器仪表系统的Internet接入(网络化) 伴随着网络技术的飞速发展,Internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透,实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。在系统编程技术(In-SystemProgramming,简称ISP技术)是对软件进行修改、组态或重组的一种最新技术。它是LATTICE半导体公司首先提出的一种使我们在产品设计、制造过程中的每个环节,甚至在产品卖给最终用户以后,具有对其器件、电路板或整个电子系统的逻辑和功能随时进行组态或重组能力的最新技术。ISP技术消除了传统技术的某些限制和连接弊病,有利于在板设计、制造与编程。ISP硬件灵活且易于软件修改,便于设计开发。由于ISP器件可以像任何其他器件一样,在印刷电路板(PCB)上处理,因此编程ISP器件不需要专门编程器和较复杂的流程,只要通过PC机,嵌入式系统处理器甚至INTERNET远程网进行编程。 EMIT嵌入式微型因特网互联技术是emWare公司创立ETI(eXtendtheInternet)扩展Internet联盟时提出的,它是一种将单片机等嵌入式设备接入Internet的技术。利用该技术,能够将8位和16位单片机系统接入Internet,实现基于Internet的远程数据采集、智能控制、上传/下载数据文件等功能。 目前美国ConnectOne公司、emWare公司、TASKING公司和国内的P&S公司等均提供基于Internet的DeviceNetworking的软件、固件(Firmware)和硬件产品。 4.5虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段 测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中,数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。因此,只要额外提供一定的数据采集硬件,就可以与PC机组成测量仪器。这种基于PC机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中,使用同一个硬件系统,只要应用不同的软件编程,就可得到功能完全不同的测量仪器。可见,软件系统是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”。 传统的智能仪器主要在仪器技术中用了某种计算机技术,而虚拟仪器则强调在通用的计算机技术中吸收仪器技术。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性,能为用户带来极大的利益,因此,具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场。 5.结束语 智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展,智能仪器将会得到更加广泛的应用。作为智能仪器核心部件的单片计算机技术是推动智能仪器向小型化、多功能化、更加灵活的方向发展的动力。