一、智能溫度傳感器的研究熱點
隨著傳感器技術的發展,智能溫度傳感器的發展也突飛猛進,智能溫度傳感器的“智能化”含義不斷深化,許多智能溫度傳感器的模式陸續出現。嵌入式溫度傳感器、分布式智能溫度傳感器、陣列式智能溫度傳感器是近年來智能溫度傳感器的研究的幾個熱點,下面簡單的介紹一下這三種智能溫度傳感器。
(1)嵌入式溫度傳感器
嵌入式智能溫度傳感器一般是指利用嵌入式微處理器、智能理論(人工智能技術、神經網技術、模糊技術等)、溫度傳感器技術,使其具備網絡傳輸功能,并且集成了多樣化外圍功能的新型溫度傳感器。
嵌入式溫度傳感器兼有檢測、判斷、網絡、通信和信息處理等功能,與傳統的溫度傳感器相比有很多優點,如能對測量值進行修正、誤差補償、有數據通信接口、能實現信息和數據的無線傳輸等。最主要的是嵌入式智能溫度傳感器主要由嵌入式微處理器和軟件組成,成本低廉,是目前智能溫度傳感器的主流。
(2)分布式智能溫度傳感器
大多數的實際工程都屬于分布參數系統,分布式智能溫度傳感器是指能同時測量空間各個點的參數,甚至能測量空間聯系分布的環境參數的溫度傳感器。目前分布式智能溫度傳感器的是分布式智能光纖溫度傳感器,該技術是由英國南安普頓大學提出來的。針對該技術,己經研制出新的產品,并在很多了應用,非常不錯的效果。
(3)陣列式智能溫度傳感器
工程中常常需要監視和控制客觀世界中發生的許多復雜過程,這就導致了需要能夠處理來自多個信號源的信號傳感器系統。陣列式智能溫度傳感器即將多個溫度傳感器排布成若干行列的陣列結構,能夠提取檢測對象的多維或某種相關特征信息。
二、智能溫度傳感器的技術途徑
溫度傳感器的智能化的技術途徑主要有如下3種:
(1)溫度傳感器和信號處理裝置功能集成化
利用集成或混合集成方式將敏感元件、信號處理器和微處理器集成在一起,利用駐留在集成體內的軟件,實現對測量過程的控制、邏輯判斷和數據處理以及信息傳輸等功能,從而構成集成化的智能溫度傳感器。這類傳感器具有小型化、性能、能批量生產、廉價等優點,因而被認為是智能溫度傳感器的主要發展方向。
(2)基于新的檢測原理和結構實現處理的智能化
采用新的檢測原理,通過微機械加工工藝和納米技術設計新型結構,使之能真實地反映被測對象的完整信息。采用微機械加工技術,在硅片上制作出及其的溝、槽、孔、膜等,構成性能優異的微型溫度傳感器。
(3)研制人工智能材料是當今實現智能溫度傳感器的手段
近幾年來,人工智能材料AIM的研究是當今世界上的高中的一個研究熱點,也是全世界有關家和工程技術人員主要的研究課題。人工智能主要包括機器智能和仿生模擬兩大部分。前者是利用現有的高速、大容量電子計算機的硬件設備,研究計算機的軟件系統來實現新型計算機原理論證、策略制定、圖形識別;后者,則是在生物學己有成就的基礎上,對人腦和思維過程進行人工模擬。仿生學和材料學則是推動人工智能研究不斷前進的兩個車輪。
智能材料是一種結構靈敏性材料,其種類繁多、性能各異。按電子結構和化學鍵分為金屬、陶瓷、聚合物和復合材料等幾大類;按功能特性又分為半導體、壓電體、鐵彈體、鐵磁體、鐵電體、導電體、光導體、電光體和電致流變體等幾種;按形狀分則為塊材、薄膜和芯片智能材料。前兩者常用作分離式智能元件或者溫度傳感器,后者則主要用作智能混合電路和智能集成電路。