什么是智能传感器?

自动化领域最大的进步之一是智能传感器的发展和普及。但究竟什么是“智能”传感器呢?来自六家传感器制造商的专家定义了这个术语。

霍尼韦尔工业测量与控制部门的产品经理Tom Griffiths给出了一个有效的“智能传感器”定义。他说，智能传感器是“由微处理器驱动的传感器和仪器包，包括通信能力和车载诊断等功能，为监控系统和/或运营商提供信息，以提高操作效率，降低维护成本。”

没有沟通失败

GE发那科自动化控制器产品经理Bill Black表示:“智能传感器的好处在于，可以从生产过程中收集大量信息，从而减少停机时间，提高质量。”Temposonics MTS Sensors产品经理David Edeal对此进行了扩展:“分布式智能的基本前提是，”他说，“完整的系统、子系统或组件状态的知识在正确的地点和时间能够做出‘最优’的过程控制决策。”

康耐视(Cognex) Checker机器视觉部门的产品营销经理John Keating补充道:“要让(机器视觉)传感器真正‘智能’，就不应该要求用户理解机器视觉。”

根据IEEE 1451，传感器分为两部分:智能传感器接口模块(STIM)包含传感元件、适当的信号调理电路和a /D转换器，以及传感器电子数据表(TEDS)，一个存储芯片，用于识别传感器的类型、制造商和型号、校准信息、比例因子等。STIM连接到具有网络能力的应用程序处理器(NCAP)， NCAP提供到通信网络的接口。(插图由美国国家标准与技术研究所李康提供)

智能传感器必须进行通信。“在最基本的层面上，一个‘智能’传感器有能力交流来自其应用的基本反馈信号之外的信息。Edeal说。这可以是一个HART信号叠加在一个标准的4-20 mA过程输出，总线系统，或无线安排。该领域的一个日益增长的因素是IEEE 1451，这是一个智能传感器接口标准家族，旨在为来自不同制造商的传感器提供即插即用功能。(有关此主题的更多信息，请参阅本文www.globalelove.com）

诊断、项目

智能传感器可以自我监测其操作的任何方面，包括“照片眼睛脏，超出公差，或开关故障，”GE发那科的布莱克说。倍加富智能系统经理Helge Hornis说，除此之外，“线圈监控功能，目标超出范围，或目标太近。”它还可以补偿操作条件的变化。欧姆龙电子有限责任公司(Omron Electronics LLC)战略创意总监丹•阿门特劳特(Dan Armentrout)说:“一个‘智能’传感器必须监测自身和周围环境，然后做出决定，自动补偿变化，或提醒某人需要注意。”

Hornis说，许多智能传感器可以在现场重新排列，提供“可设置的参数，允许用户替换几个‘标准’传感器。”“例如，通常传感器被命令为常开(NO)或常闭(NC)。智能传感器可以配置为这两种类型中的任何一种。”

智能传感器有很多优点。随着嵌入式计算能力的成本持续下降，“智能”设备将被用于更多的应用。仅内部诊断就可以帮助避免昂贵的停机时间，从而快速收回投资。

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