模块九新型传感器学习单元一智能传感器生物传感器学习单元二学习单元三MEMS传感器学习单元四网络传感器
学习单元一 智能传感器 学习单元二 生物传感器 学习单元三 MEMS传感器 学习单元四 网络传感器 模块九 新型传感器
模块九新型传感器模块导读传感器技术不仅是监测的基础，也是控制的基础。这不仅是因为控制必须以检测输入的信息为基础，并且为了知道控制达到的精度和状态，必须感知，否则不明确控制效果的控制仍然是盲目的。信息获取、传感技术是仪器科学与技术学科的基础技术，新型传感器是发展高水平测量控制仪器仪表的基础，传感技术已成为制约测量控制仪器仪表发展的瓶颈。因此，不断出现的新技术、新原理和新材料用到检测技术上，必将使检测技术产生同步的发展
模块九 新型传感器 模块导读 传感器技术不仅是监测的基础，也是控制的基础。这 不仅是因为控制必须以检测输入的信息为基础，并且为了 知道控制达到的精度和状态，必须感知，否则不明确控制 效果的控制仍然是盲目的。信息获取、传感技术是仪器科 学与技术学科的基础技术，新型传感器是发展高水平测量 控制仪器仪表的基础，传感技术已成为制约测量控制仪器 仪表发展的瓶颈。因此，不断出现的新技术、新原理和新 材料用到检测技术上，必将使检测技术产生同步的发展
模块九新型传感器新型传感器及信息获取、传感技术主要是对客观世界有用信息的检测，它包括有用量测量敏感技术、遥感遥控技术、新材料技术、信息融合技术、传感器制造技术等。信息融合技术涉及传感器分布、：微弱信号提取（增强）、传感信息融合和成像技术。传感器制造技术涉及微加工、生物芯片、新工艺等技术。本模块将较系统地介绍一些新型传感器，如智能传感器、生物传感器MEMS传感器和网络传感器等。通过本模块内容的学习，使学生能够了解几种新型传感器的原理、性能和应用，以及传感器技术的发展方向
模块九 新型传感器 新型传感器及信息获取、传感技术主要是对客观世界有用信 息的检测，它包括有用量测量敏感技术、遥感遥控技术、新材料 技术、信息融合技术、传感器制造技术等。信息融合技术涉及传 感器分布、微弱信号提取（增强）、传感信息融合和成像技术。 传感器制造技术涉及微加工、生物芯片、新工艺等技术。本模块 将较系统地介绍一些新型传感器，如智能传感器、生物传感器、 MEMS传感器和网络传感器等。通过本模块内容的学习，使学生 能够了解几种新型传感器的原理、性能和应用，以及传感器技术 的发展方向
学习单元一智能传感器智能传感器的定义与功能智能传感器在检测及自动控制系统中具有相当于人的五感（视、听、、味、触等）的重要作用。自动化系统的功能越全，系统对传感器的依赖程度越大。在高级控制系统中，智能传感器是一项关键技术。智能传感器不仅要“感知”外界的信号，还要把“感知”到的信号进行必要的加工处理，两者结合实现传感器的优异功能是传感器发展的必然趋势。传感器的智能化是科学技术发展的结果，也是科学技术发展的需要。智能传感器（intelligentsensor或smartsensor）的概念最初是美国国家航空航天局（NASA）在开发宇宙飞船过程中形成的，宇宙飞船在太空中飞行时，需要知道它的速度、姿态和位置等数据
学习单元一 智能传感器 一、 智能传感器的定义与功能 智能传感器在检测及自动控制系统中具有相当于人的五感（ 视、听、嗅、味、触等）的重要作用。自动化系统的功能越全， 系统对传感器的依赖程度越大。在高级控制系统中，智能传感器 是一项关键技术。智能传感器不仅要“感知”外界的信号，还要 把“感知”到的信号进行必要的加工处理，两者结合实现传感器 的优异功能是传感器发展的必然趋势。传感器的智能化是科学技 术发展的结果，也是科学技术发展的需要。智能传感器（ intelligent sensor或smart sensor）的概念最初是美国国家航空 航天局（NASA）在开发宇宙飞船过程中形成的，宇宙飞船在太 空中飞行时，需要知道它的速度、姿态和位置等数据
学寸单元一智能传感器为了宇航员能正常生活，需要控制舱内温度、气压、湿度、加速度、空气成分等，因而要安装大量的传感器，进行科学试验、观察也需要大量的传感器。要处理如此多的由传感器所获取的信息，需要一台大型电子计算机，而这在飞船上是无法做到的。为了不丢失数据，又要降低成本，于是提出了分散处理数据的设想，智能传感器随之诞生。自20世纪70年代初问世以来，它已成为传感器技术发展中的主要方向之一
学习单元一 智能传感器 为了宇航员能正常生活，需要控制舱内温度、气压、湿度、加 速度、空气成分等，因而要安装大量的传感器，进行科学试验、观 察也需要大量的传感器。要处理如此多的由传感器所获取的信息， 需要一台大型电子计算机，而这在飞船上是无法做到的。为了不丢 失数据，又要降低成本，于是提出了分散处理数据的设想，智能传 感器随之诞生。自20世纪70年代初问世以来，它已成为传感器技术 发展中的主要方向之一
学寸单元一智能传感器目前，智能传感器定义为基于人工智能理论，利用微处理器实现智能处理功能的传感器。智能传感器不仅具有视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉功能（由传统的传感器完成），而且具有记忆、学习、思维、推理和判断等“大脑”能力。此处的传统传感器的功能结构包括敏感元件、调理电路和模数转换器（ADC），敏感元件将描述客观对象与环境状态或特征的物理量转换成电路元件参量或状态参量，调理电路将电路参量转换成电压信号并进行归一化处理，以满足ADC的动态范围：处理器对ADC输出的数字信号进行智能处理，主要的智能处理功能如下：
学习单元一 智能传感器 目前，智能传感器定义为基于人工智能理论，利用微处理器实 现智能处理功能的传感器。智能传感器不仅具有视觉、触觉、听觉、 嗅觉、味觉功能（由传统的传感器完成），而且具有记忆、学习、思 维、推理和判断等“大脑”能力。此处的传统传感器的功能结构包括 敏感元件、调理电路和模数转换器（ADC），敏感元件将描述客观 对象与环境状态或特征的物理量转换成电路元件参量或状态参量，调 理电路将电路参量转换成电压信号并进行归一化处理，以满足ADC 的动态范围；处理器对ADC输出的数字信号进行智能处理，主要的 智能处理功能如下：
学习单元一智能传感器自补偿功能根据给定的传统传感器和环境条件的先验知识，处理器利用数字计算方法，自动补偿传统传感器硬件线性、非线性和漂移及环境影响因素引起的信号失真，恢复被测信号。计算方法用软件实现，达到软件补偿硬件缺陷的目的
学习单元一 智能传感器 1. 自补偿功能 根据给定的传统传感器和环境条件的先验知识，处 理器利用数字计算方法，自动补偿传统传感器硬件线性、 非线性和漂移及环境影响因素引起的信号失真，恢复被 测信号。计算方法用软件实现，达到软件补偿硬件缺陷 的目的
学习单元一智能传感器自计算和处理功能根据给定的间接测量和组合测量数学模型，智能处理器利用补偿的数据可计算出不能直接测量的物理量数值。利用给定的统计模型可计算被测对象的总体统计特性和参数，利用已知处理器重新标定传感器特性
学习单元一 智能传感器 2. 自计算和处理功能 根据给定的间接测量和组合测量数学模 型，智能处理器利用补偿的数据可计算出不能 直接测量的物理量数值。利用给定的统计模型 可计算被测对象的总体统计特性和参数，利用 已知处理器重新标定传感器特性
学习单元一智能传感器自学习与自适应功能传感器通过对被测量样本值的学习，处理器利用近似公式和迭代算法可认知新的被测量值，即有再学习能力。同时，通过对被测量和影响量的学习，处理器利用判断准则自适应地重构结构和重置参数，如自选量程、自选通道、自动触发、自动滤波切换和自动温度补偿等
学习单元一 智能传感器 3. 自学习与自适应功能 传感器通过对被测量样本值的学习，处理器利用近似公式 和迭代算法可认知新的被测量值，即有再学习能力。同时，通 过对被测量和影响量的学习，处理器利用判断准则自适应地重 构结构和重置参数，如自选量程、自选通道、自动触发、自动 滤波切换和自动温度补偿等
学习单元一智能传感器自诊断功能因内部和外部因素影响，传感器的性能会下降或失效，分别称为软、硬故障。处理器利用补偿后的状态数据，通过电子故障字典或有关算法可预测、检测和定位故障
学习单元一 智能传感器 4. 自诊断功能 因内部和外部因素影响，传感 器的性能会下降或失效，分别称为 软、硬故障。处理器利用补偿后的 状态数据，通过电子故障字典或有 关算法可预测、检测和定位故障