传感器智能化技术

作为一种传统的测量仪器，压力传感器广泛应用于水利水电铁路航空石化电力船舶等行业，广泛应用于工业控制系统近年来，随着MEMS技术的发展和加工工艺的改进，基于MEMS技术的压力传感器有了很大的发展，正如国内外许多研究机构所做的那样，在结构设计新材料的应用新的检测方法等方面进行了大量的工作，使科研成果及时转化为生产力，带来巨大的经济和社会效益，极大地促进了信息产业化的进程由于工程应用对压力测量精度体积成本等要求的提高，基于新敏感结构新检测方法的MEMS压力传感器不断涌现，并开始向一体化智能化网络化方向发展MEMS压力传感器因其应用范围广而发展较快，绝大多数MEMS压力传感器的感压元件为硅膜，MEMS

现有MEMS压力传感器主要分为硅压阻式和硅电容式两种，它们均由硅片上产生的微型电子传感器组成硅压阻压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片构成的惠斯顿电桥作为力电变换测量电路，其测量精度高功耗低成本低在没有压力变化的情况下，惠斯顿电桥的压阻传感器输出为零，几乎不消耗电能采用周边固定的圆形应力杯硅膜内壁，实现了MEMS硅压阻压力传感器利用MEMS技术，四个高精度的半导体应变片刻在其表面应力最大的位置，构成惠斯顿测量电桥它是一种力电变换的测量电路，它把这一物理量直接转换为电量，其测量精度可达到001003FS硅压阻式压力传感器结构，上下二层为玻璃体，中间为硅片，硅片中部为一应力杯，在硅片的上部有一真

MEMS压阻式压力传感器是由四个高精度分布在敏感结构上扩散的电阻构成惠斯顿电桥输出差压信号，实现对力值的灵敏输出在应用MEMS压阻式压力传感器实用化过程中，硅基材料对温度敏感性较高，受力敏电阻和漏电效应的影响，会出现零位漂移现象，从而导致灵敏度下降对温度的影响可以通过硬件补偿和算法补偿两种方法进行在没有外部压力下，通过增加热敏电阻调平电阻等方法，使惠更斯电桥输出为零，从而有效地抑制或消除零点漂移针对这种情况，算法补偿主要是根据已有的硬件条件，在传感器实验的基础上，对输出进行二次校正，以抑制或消除温度变化引起的零漂目前常用的线性补偿算法有最小二乘法拟合直线补偿法曲线拟合补偿法和神经网络补偿法噪音

传感器技术就存在于因特网之前，响应的，也在物联网的出现之前就已经存在了当今的智能传感器应用范围越来越广，市场也在变化，同时也有许多驱动因素推动着发展传感器的应用如今已非常普遍在众多的传感器中，汽车摄像机智能手机和工厂设备都只是应用领域中的少数几个拿汽车行业来说近几十年来，传感器数据的计算能力在汽车工业中得到了广泛应用汽车修理厂会告诉你不久前，他们仍然机械地修理出故障的汽车但如今，汽车所携带的都是软件和数字技术，其中大多数有传感器可用于数字化分析网络世界里的传感器系统伴随着物联网的到来，制造业的数字化我们称为工业40，以及我们在经济和社会各个领域进行数字化转型的不断努力，智能传感器被广泛地应用于

智慧家居SmartHome是以住宅为载体，用于安全监视电器控制灯光控制背景音乐融合语音控制综合布线网络通讯安全防护自动化控制和音视频等技术把与家庭生活相关的设备有机地连接在一起，进行集中管理，从而提供更加方便舒适的服务安全，节能型家庭生活环境这类智能家居设备离不开一个重要配件，即传感器该系统主要由传感器执行器控制中心通讯网络等部分组成，通过各种传感器采集室内环境的各种数据，目前在家庭中应用较多的传感器有以下几种感应器能在智能家庭中确保常温不变可根据不同的季节或用户的要求对温度进行调节利用温度传感器采集温度信息，将温度信息传递到计算机系统中，再经中央控制系统传送到空调系统，实现智能家庭的温度控制