智慧傳感器的主要功能
智慧教育之智慧傳感器過去主要用於過程控制，並迅速在自動化領域和商業領域推進，這與其和傳統傳感器相比優越的特點和功能密不可分。簡而言之，智慧傳感器有一下幾個主要功能：
（1） 具有自校零、自標定、自校正功能；
（2） 具有自動補償功能
（3） 能夠自動採集數據，並對數據進行預處理
（4） 具有自動檢驗、自選量程、自尋故障
（5） 具有雙向通信、標準化數字輸出或者符號輸出功能
（6） 具有判斷、決策處理功能
1、具有自校零、自標定、自校正功能
現在的傳感器內部器件由於溫度漂移、運算放大器的失調電壓和失調電流等原因不可避免產生零點偏移，也就是在零輸入時仍有輸出值，而產生測量誤差，要克服這種誤差就需要自動校零。校零的方法一般有兩種，一種是硬件校零，一種是軟件校零。硬件校零是通過相應的積分器、比較器等運算電路實現校零。軟件校零是藉助程序，將被測量數據零點偏移量消除掉，獲得正確的測量結果。
通常，基本的傳感器不能給出線性信號，而線性度在工業測量中是非常重要的。以智慧壓力傳感器為例，看如何實現自校。大多數壓力傳感器有兩個重要參數需要進行調整：零位和增益。如果用戶不能對這兩個參數進行調整,就要求設計者和製造廠採取專門措施以保證在使用期間這兩個參數保持不變.為了解決這一問題，許多公司在智能傳感器中設置一種對零位和增益能夠進行遙控調整的功能.關鍵是在智慧傳感器中裝上微處理機，在內存中放有自校功能的軟件。操作者只要輸入—— 已知壓力，就能將隨時間變化的零位和增益校正過來。自校的另一分支—— 診斷，其目的起到確定傳感器是否正常工作。
2、具有自動補償功能
在工業生產中，經常用到溫度補償。目前油井在取溫度和壓力等數據時有測量精度低、容易存在人為誤差、測試數據不連續、受電磁干擾等問題，目前補償的方法主要分為硬件補償和軟件補償兩種。硬件補償方法有：在橋臂上串、並聯恰當恆定電阻法，橋臂熱敏電阻補償法，橋外串、並聯熱敏電阻補償法，雙電橋補償技術等。但用硬件電路進行校正存在電路複雜、調試困難、精度低、通用性差、成本高等缺點，不利於工程實際應用。軟件補償是將微處理器與壓力傳感器結合起來，充分利用豐富的軟件功能、結合一定的補償算法對傳感器溫度的附加 誤差進行修正。軟件補償的效果要比硬件補償好，達到的精度更高，而且成本較低。同樣有硬件補償和軟件補償兩種方法，通常軟件補償比硬件補償靈活性強，補償效果較好。軟件補償的算法有以下幾種1、査表法；2、 BP神經網絡算法；3、曲線擬合算法。在曲線擬合法中常用最小二乘法，以減少誤差。
由於智慧傳感器能產生大量信息和數據而且我們有時需要傳感器存儲一些數據，因而智慧傳感器必須具備數據存儲的能力，存儲大量的數據供人們使用，如我們平常使用的一些數字示波器，可以對先前的波形進行存儲，這就極大的方便了我們的實驗工作。
利用智慧傳感器的計算功能對傳感器的零位和增益進行校正，對非線性和溫度漂移進行補償。這樣，即使傳感器的加工不太精密，通過智慧傳感器的計算功能也能獲得較精確的測量結果，智慧傳感器的信息處理功能還能進行統計處理。例如Case Western Reserve大學的科研人員已經製造了一個在同一矽片上含有1 0 個相同敏感元件 .還有信號處理電路的 pH傳感器，微型計算機能夠進行統計處理，從而得到10個敏感元件的平均值，方差和測量系統的標準誤差。如果某一單個敏感元件輸出的誤差大於土3倍標準誤差、就可以把它捨棄。輸出數據雖然經過多次捨棄，輸出這些數據的敏感元件仍然是有效的，只是因為某些原因使所標定值發生了漂移。智慧傳感器的計算功能能夠重新標定單個敏感元件，使它重新有效。智慧傳感器的計算功能也用於製造對測量對像有不同靈敏度的各種敏感件組成的器件，例如日本日立研究所的嗅覺傳感器 .該傳感器是由一套厚膜敏感元件，相應的電路和微型計算機組成.敏感元件有6個不同的半導體氧化物組成，這些半導體是在鋁基片上用厚膜印刷技術製造出來的，鉑加熱器在背面.使敏感元件保持400 r，當它暴露在還原氣體中時.半導體氧化物的電導率發生變化，由於每一個敏感元件都是由不同的半導體組成的，因此對各種還原氣體，它們卻有各自不同的靈敏度，對每種氣體或氣味，組合的敏感元件能夠形成特殊“圖樣”。在計算機存儲器中存有各種氣體的標準圖樣，通過比較就不難識別各種氣體。用對所識別的氣體有最高相關靈敏度的元件，能夠定量測量氣體.用“圖樣”識別的方法克服了單個敏感元件選擇性差的缺點。
通常傳感器需要定期檢驗和標定，以保證它在正常使用時足夠的準確度，這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行，對於在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。採用智慧傳感器時，情況則大有改觀。首先是，自診斷功能在電源接通時進行自檢，診斷測試以確定組件有無故障。其次，根據使用時間可以在線進行校正，微處理器利用存在EPROM 內的計量特性數據進行對比校對。
5、具有雙向通信、標準化數字輸出或者符號輸出功能實現
智慧傳感器的雙向通信功能具有重要的理論意義和實際意義。我們知道信息技術的三大任務是信息的採集、處理、傳輸技術。傳感器技術、計算機技術和網絡通信技術分別完成這三大任務。具有雙向通信功能的智慧傳感器第一次綜合運用這三個技術，將信息的 採集 、處理和傳輸統一起來。在實際上，智慧傳感器網絡通信功能的研究將對工業控制，智慧建築，遠程醫療和數學等領域帶來重走的影響。它將改變傳統的佈線方式和信息處理技術，不僅可以節約大量現場佈線，而且實現現場信息在整個網絡的共享。
在過程工業中，通常看到的是點與點串接以及串聯網絡。如今的大趨勢是朝雙向串聯網絡方向發展。因為智慧傳感器自身帶有微控制器．所以它屬於數字式的。因此自然能配置與外部連接的數字串行通訊。因為串行通訊抗環境影響(如電磁干擾)的能力比普通模擬信號強得多。而採用標準的數字輸出如I 2C總線、CAN總線，RS232等簡化了生產的過程，有利於工業生產和降低生產成本，也保障了輸出的準確性和穩定性。
物體的信息是通過傳感器獲得的數據經過微處理器的處理，由處理器做出相應的判斷和決策，如美國宇航局發送到火星的“ 好奇” 號火星車，它上邊安置了“TextureCam”的智慧照相機，不僅能夠給外星球上的岩石拍照，同時還能對照片進行分析並根據分析結果決定下一步的行動，它在當中就扮演了大腦的角色，讓機器人具備了自行做出決定的能力
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