智能壓力傳感器主要由傳感器、微處理器及其相關(guān)電路組成。傳感器將被測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),送到信號(hào)調(diào)度電路中,進(jìn)行濾波、擴(kuò)大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后,送到微核算機(jī)中。核算機(jī)是智能傳感器的核心,它不但能夠?qū)鞲衅髡闪繑?shù)據(jù)進(jìn)行核算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理,還能夠經(jīng)過反應(yīng)回路對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于核算機(jī)充分發(fā)揮各種軟件的功用,能夠完結(jié)硬件難以完結(jié)的使命,然后大大降低傳感器制作的難度,進(jìn)步傳感器的功用,降低成本。

如果從結(jié)構(gòu)上區(qū)分，智能傳感器能夠分為集成式、混合式和模塊式。集成智能傳感器是將一個(gè)或多個(gè)靈敏器材與微處理器、信號(hào)處理電路集成在同一硅片上，集成集成度高，體積小。

    但現(xiàn)在的技術(shù)水平還很難完成;將傳感器和微處理器、信號(hào)處理電路做在不同芯片上，則構(gòu)成混合式智能傳感器，現(xiàn)在這類結(jié)構(gòu)較多;初級(jí)的智能傳感器也能夠由許多相互獨(dú)立的模塊組成，如將微核算機(jī)、信號(hào)調(diào)度電路模塊、數(shù)據(jù)電路模塊、顯現(xiàn)電路模塊和傳感器裝配在同一殼結(jié)構(gòu)內(nèi)則組成模塊式智能傳感器。

下面以智能式壓力傳感器為例來說明智能傳感器的典型結(jié)構(gòu)和各部分的功用。

在DTP型智能式壓力傳感器中，主壓力傳感器為壓力傳感器，它的作用是用來丈量被測(cè)壓力參數(shù)的。輔佐傳感器為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。溫度傳感器的作用是用來檢測(cè)主傳感器作業(yè)時(shí)，由于環(huán)境溫度改變或被測(cè)介質(zhì)溫度改變而使其壓力靈敏元件溫度改變，以便依據(jù)其溫度改變批改與補(bǔ)償溫度改變對(duì)丈量帶來的差錯(cuò)。

    而環(huán)境壓力傳感器的作用時(shí)丈量作業(yè)環(huán)境大氣壓改變，以便批改大氣壓改變對(duì)丈量的影響。由此可見，智能式傳感器具有較強(qiáng)的自適應(yīng)才能，它能夠判別作業(yè)環(huán)境要素的改變，進(jìn)行必要的批改，保證丈量的準(zhǔn)確性。

微機(jī)硬件體系，用于對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)大、處理、存儲(chǔ)和核算機(jī)通訊。體系構(gòu)成狀況由其應(yīng)具備的功用而定。DTP就有一個(gè)串行輸出口，以RS-232指令格局傳輸數(shù)據(jù)。

上面以智能式壓力傳感器為例給了智能傳感器一個(gè)形象直觀的說明。下面詳細(xì)談?wù)勗敿?xì)規(guī)劃智能傳感器所選用的兩種主要結(jié)構(gòu)，一種是數(shù)值傳感器信號(hào)處理(DSSP)，另一種是數(shù)字控制的模仿信號(hào)處理(DCASP)。

DCASP結(jié)構(gòu)是一種最基本的結(jié)構(gòu)，它在傳感器和模仿輸出之間直接供給了一個(gè)模仿通道，因此，被丈量分辨率和相應(yīng)時(shí)刻不受影響。溫度補(bǔ)償和校對(duì)都在并聯(lián)賄賂完成，并聯(lián)回路能改變信號(hào)擴(kuò)大器的失諧和增益。要取得數(shù)字輸出信號(hào)，可加一個(gè)A/D改換器。

準(zhǔn)確的規(guī)劃都選用DSSP結(jié)構(gòu)。它一般包含兩個(gè)傳感器：被丈量傳感器(例如壓力)和溫度(補(bǔ)償)傳感器。在硅器材中，溫度信號(hào)可直接從被丈量傳感器提取出來。

    傳感器信號(hào)經(jīng)多路調(diào)制器送到A/D改換器，然后再送到微控器進(jìn)行信號(hào)的補(bǔ)償和校對(duì)。丈量的穩(wěn)定性只由A/D改換器的穩(wěn)定性決定?？捎脗鞲衅鬏敵龅乃惴ㄚ吔蚨嗤獗砥扰R法進(jìn)行信號(hào)處理。每個(gè)給定傳感器的校對(duì)系數(shù)都被獨(dú)自貯存再永久寄存器中。如果需求模仿輸出，可另外加一個(gè)D/A改換器。

具有DSSP結(jié)構(gòu)智能傳感器一個(gè)杰出的長(zhǎng)處在于，它能夠與其他任一數(shù)字接口的儀器銜接，選用點(diǎn)點(diǎn)之間通訊總線，多點(diǎn)通訊總線以及局域網(wǎng)絡(luò)Mininet進(jìn)行通訊。但是，DSSP結(jié)構(gòu)的分辨率受輸入A/D改換的分辨率和補(bǔ)償/校對(duì)處理分辨率的約束。呼應(yīng)時(shí)刻受A/D改換時(shí)刻和補(bǔ)償處理時(shí)刻約束。

集成式智能傳感器

壓力傳感器的集成化是指將多個(gè)功用相同或不同的靈敏器材制作在同一個(gè)芯片上構(gòu)成傳感器陣列,主要有三個(gè)方面的意義:

    一是將多個(gè)功用完全相同的靈敏單元集成制作在同一個(gè)芯片上,用來丈量被丈量的空間散布信息,例如壓力傳感器陣列或我們熟知的CCD器材。

    二是對(duì)多個(gè)結(jié)構(gòu)相同、功用附近的靈敏單元進(jìn)行集成,例如將不同氣敏傳感元集成在一起組成“電子鼻”,使用各種靈敏元對(duì)不同氣體的交叉靈敏效應(yīng),選用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別等先進(jìn)數(shù)據(jù)處理技術(shù),能夠?qū)旌蠚怏w的各種組分一起監(jiān)測(cè),得到混合氣體的組成信息,一起進(jìn)步氣敏傳感器的丈量精度;這層意義上的集成還有一種狀況是將不同量程的傳感元集成在一起,能夠依據(jù)待丈量的巨細(xì)在各個(gè)傳感元之間切換,在保證丈量精度的一起,擴(kuò)大傳感器的丈量規(guī)模。

    第三層意義是指對(duì)不同類型的傳感器進(jìn)行集成,例如集成有壓力、溫度、濕度、流量、加速度、化學(xué)等靈敏單元的傳感器,能一起測(cè)到環(huán)境中的物理特性或化學(xué)參量,用來對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。