科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，促进现代测量技术手段更快、更广泛地发展，测量技术将在网络时代发生革命性变化。
据调查统计表明，每年有26万起交通事故是由于轮胎故障引起的，而75%的轮胎故障是由轮胎气压不足或渗漏造成的，爆胎造成的经济损失巨大。鉴于此，多数新型汽车都要安装轮胎压力监测系统，主要用于汽车行驶过程中实时监测轮胎气压，并对轮胎漏气和低气压进行报警，预防爆胎，以保障行车安全。
什么是智能传感器？智能传感器如何实现自动检测？驾驶者如何直观地了解各个轮胎的温度、气压状况？
一、认识智能传感器
所谓智能传感器是一种带有微处理机的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器，这些功能使之具备了某些人工智能。它将机械系统及结构、电子产品和信息技术完美结合，使传感器技术有了本质性的提高。传统的传感器功能单一、体积大、功耗高，已不能满足多种多样的控制系统，这使先进的智能传感器技术得到广泛应用。智能传感器必须具备通信功能，否则不能称之为智能传感器。
智能传感器主要由四部分构成，即电源、敏感元件、信号处理单元和通信接口。敏感元件将被测物理量转换为电信号，通过放大、A/D转换成数字信号，再经过微处理器进行数据处理（校准、补偿、滤波），最后通过通信接口，与网络数据进行交换，完成测量与控制功能。美国通用公司的智能传感器NPXⅡ代表了世界上最新一代的远程轮胎压力检测传感器。智能传感器NPXⅡ体现了传统压力传感器与微处理器数字电路的完美结合，具有适合轮胎检测应用的独特优势。
1.带加速度传感器的智能传感器，能够输出连续的加速度值，使用者可以灵活地选择触发阈值，即使用者可以任意设定启动监测轮胎压力系统的速度。
2.更加安全智慧的气压检测算法。当车子时速超过设定速度时，传感器马上发射轮胎信息。时速越高检测次数越多，高度智能，使行车更加安全。
3.静态智能检测。当车辆静止时，如果轮胎充放气或温度发生变化，也可触发监测系统，进行监测轮胎压力。
4.发射传感器电池容量监测。对发射传感器电池容量直接监测，如电池容量消耗到不能支持发射传感器的正常工作，显示器会有信息通知用户更换电池，确保安全。
5.智能识别码设置。用户不再需要慢慢设置各个轮胎的发射传感器的识别码，系统自动接收并显示各个发射传感器的识别码和状态，用户只需把相应的发射传感器设置为对应的轮胎位置即可。
在数据处理方面，智能传感器一方面根据实际的需要对敏感元件的输出进行处理和变换，校准和补偿。另一方面，微处理器可存储传感器的物理特征，如零点、灵敏度、校准参数、补偿参数以及传感器厂家信息等。
二、智能传感器的功能
智能传感器与传统的传感器相比，最突出特征是数字化、智能化、陈列化、微小型化和微系统化。它应具有以下功能：
1.应具有逻辑思维与判断、信息处理功能，可对检测数值进行分析、修正和误差补偿，如非线性修正、温度误差补偿、响应时间调整等，这样可以提高传感器的测量准确度。
2.应具有自诊断、自校准功能，如在接通电源时可进行自检，温度变化时可进行自校准等，这样可以提高传感器的可靠性。
3.应可以实现多传感器、多参数的复合测量。
4.内部应设有存储器，检测数据可以存取，并可固化压力、温度和电池电压的测量、补偿和校准数据，能得到最好的测量结果，使用方便。
5.应具有数字通信接口，能与计算机直接联机，相互交换信息。利用双向通信网络，可设置智能传感器的增益、补偿参数、内检参数，并输出测试数据。这是智能传感器与传统传感器的关键区别之一。
6.最新开发的智能传感器还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部传感器的开路或短路故障。
7.一些智能传感器还增加了静电保护电路，智能传感器的串行接口端、中断/比较器信号输出端和地址输入端一般可承受1000～4000V的静电放电电压。
三、智能传感器的使用场所
智能传感器可应用于各种领域、各种环境的自动化测试和控制系统，使用方便灵活，测试精度高，优于任何传统的数字化、自动化测控设备。
1.在分布式多点测试、集中控制采集、测试现场原理集中控制中心的场合。如果采用传统的传感器，将造成技术复杂、设备成本高、数据传输易受干扰、测量精度低、系统误差大等缺点。而智能传感器能解决上述问题，它将计算机与自动化测控技术相结合，直接将物理量变换为数字信号并传送到计算机进行数据处理。
2.安装现场受空间条件限制的场所，如埋入大型电动机绕线内部、通风道内部、电子组合件内部等。如果采用传统的传感器，需要定期校验、检测，但是由于空间的限制很难完成，而智能传感器具有自检测、自诊断、定期自动零点复位、消除零位误差等功能。独立的内部诊断功能可避免代价高昂的拆机、校验，从而迅速收回投资。
3.在自动化程度高、规模大的自动化生产线上，如工业生产过程控制、发电厂、热电厂、大型中央空调设备用户端等。在这些场合，测量、控制点多，远距离分散，数据量大，人工处理不现实，采用智能传感器即可解决这一错综复杂的问题，能从测量过程中收集大量的信息，以提高控制质量。
4.在经常无人看守，但需要检测的场合，如农业养殖场、温棚、温室、干燥房、粮食仓库等。这些都属于远距离、分散式、多点测试，需要采用智能传感器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相关人员发出警示。
（责编 张宇）
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