智能傳感系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用課件

智能感測器與傳感系統(tǒng)

的發(fā)展及應(yīng)用

課件1*智能感測器與感測器系統(tǒng)

的發(fā)展及應(yīng)用0

引言1

智能感測器的定義及功能2智能感測器與傳感系統(tǒng)的特點(diǎn)3智能感測器與傳感系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用4結(jié)語

*0

引言

感測器是構(gòu)建現(xiàn)代資訊系統(tǒng)的重要組成部分。

現(xiàn)代資訊技術(shù)的三大支柱：

1.感測器技術(shù)（資訊採集）——“感官”

2.通信技術(shù)（資訊傳輸）——“神經(jīng)”

3.電腦技術(shù)（資訊處理）——“大腦”*

目前，感測器正從傳統(tǒng)的分立式，朝著單片集成化、智能化、網(wǎng)路化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

據(jù)光電行業(yè)開發(fā)協(xié)會（OIDA）作出的最新預(yù)測，在2003年～2006年期間，智能感測器的國際市場銷售量將以每年20％的高速度增長。

智能感測器可廣泛用於工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事科研、航空航太、現(xiàn)代辦公設(shè)備和家用電器等領(lǐng)域。

*1

智能感測器的定義及功能

1.1智能感測器的定義

目前，關(guān)於智能感測器的中、英文稱謂尚未完全統(tǒng)一。英國人將智能感測器稱為“IntelligentSensor”；美國人則習(xí)慣於把智能感測器稱作“SmartSensor”，直譯就是“靈巧的、聰明的感測器”。

所謂智能感測器，就是帶微處理器、兼有資訊檢測和資訊處理功能的感測器。

*

智能感測器的最大特點(diǎn)就是將感測器檢測資訊的功能與微處理器的資訊處理功能有機(jī)地融合在一起。從一定意義上講，它具有類似於人工智慧的作用。

需要指出，這裏講的“帶微處理器”包含兩種情況：（1）將感測器與微處理器集成在一個晶片上構(gòu)成所謂的“單片智能感測器”（2）感測器能夠配微處理器。顯然，後者的定義範(fàn)圍更寬，但二者均屬於智能感測器的範(fàn)疇。

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世界上第一個智能感測器是美國霍尼韋爾（Honeywell）公司在1983年開發(fā)的ST3000系列智能壓力感測器。它具有的多參數(shù)傳感(差壓、靜壓和溫度)與智能化的信號調(diào)理功能。最近，該公司還相繼開發(fā)出ST3000－900/2000等系列的新產(chǎn)品，使之功能進(jìn)一步完善。目前，ST3000系列智能壓力感測器在全世界的銷量已突破50萬只，深受廣大用戶的青睞。

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1.2智能感測器的功能

（1）具有自校準(zhǔn)和自診斷功能。智能感測器不僅能自動檢測各種被測參數(shù)，還能進(jìn)行自動調(diào)零、自動調(diào)平衡、自動校準(zhǔn)，某些智能感測器還能自標(biāo)定功能。

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（2）具有數(shù)據(jù)存儲、邏輯判斷和資訊處理功能，能對被測量進(jìn)行信號調(diào)理或信號處理（包括對信號進(jìn)行預(yù)處理、線性化，或?qū)囟?、靜壓力等參數(shù)進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)龋?/p>

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（3）具有組態(tài)功能，使用靈活。在智能感測器系統(tǒng)中可設(shè)置多種模組化的硬體和軟體，用戶可通過微處理器發(fā)出指令，改變智能感測器的硬體模組和軟體模組的組合狀態(tài)，完成不同的測量功能。

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（4）具有雙向通信功能，能直接與微處理器（μP）或單片機(jī)（μC）通信。

*2智能感測器與傳感系統(tǒng)的特點(diǎn)2.1

高精度智能感測器採用自調(diào)零、自補(bǔ)償、自校準(zhǔn)等多項新技術(shù)，能達(dá)到高精度指標(biāo)。美國BB（BURR－BROWN）公司：XTR系列精密電流變送器，轉(zhuǎn)換精度±0.05％，非線性誤差±0.003％。

*

美國霍尼韋爾（Honeywell）公司：PPT、PPTR系列智能精密壓力感測器，測量精度為±0.05％，比傳統(tǒng)壓力感測器的精度大約提高了一個數(shù)量級。其外形如圖1所示。

*（a）PPT系列（b）PPTR系列圖1外形圖*

PPT、PPTR系列智能壓力感測器的內(nèi)部電路框圖如圖2所示。圖2PPT、PPTR系列智能壓力感測器的內(nèi)部電路框圖

*

2.2

寬量程智能感測器的測量範(fàn)圍很寬，並具有很強(qiáng)的超載能力。例如，美國ADI公司：ADXRS300型單片偏航角速度陀螺儀積體電路測量轉(zhuǎn)動物體的偏航角速度的範(fàn)圍是±300°/s。只需並聯(lián)一只設(shè)定電阻，即可將測量範(fàn)圍擴(kuò)展到1200°/s。

*

2.3

多參數(shù)、多功能測量（1）多路智能溫度控制器Pentium4處理器是Intel公司推出的高性能微處理器。最高主頻目前已達(dá)3.06GHz，它採用了0.13μm制程，集成度高達(dá)5500萬～7700萬只電晶體，在晶片中還有內(nèi)置數(shù)字溫度感測器。其晶片結(jié)構(gòu)如圖3所示。

*圖3Pentium4處理器晶片的結(jié)構(gòu)

*隨著Pentium4處理器運(yùn)行速度的大幅度提高，其功耗也顯著增加，必須採取更完善的散熱保護(hù)措施。

2002年，美國ADI公司專門開發(fā)出適配Pentium4處理器的ADT7460型智能化遠(yuǎn)程散熱風(fēng)扇控制器積體電路，並已用於奔騰4電腦產(chǎn)品中。

ADT7460採用了dBCOOLTM專有技術(shù)。

*

奔騰4電腦的散熱控制電路如圖4所示。該電腦中共使用了3臺散熱風(fēng)扇。其中，風(fēng)扇1專門給CPU散熱，風(fēng)扇2和風(fēng)扇3分別安裝在主機(jī)箱的前面和後面給機(jī)箱散熱。圖4電腦的散熱控制電路

*

（2）多功能式濕度／溫度／露點(diǎn)智能感測器系統(tǒng)瑞士Sensirion公司：SHT11/15型高精度、自校準(zhǔn)、多功能式智能感測器。能同時測量相對濕度、溫度和露點(diǎn)等參數(shù)；兼有數(shù)字濕度計、溫度計和露點(diǎn)計這3種儀錶的功能；可廣泛用於工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療儀器、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)備等領(lǐng)域。

*SHT11/15型智能感測器系統(tǒng)，外形尺寸僅為7.62mm（長）×5.08mm（寬）×2.5mm（高），品質(zhì)只有0.1g，其體積與一個大火柴頭相近，見圖5。

圖5SHT11/15型智能感測器的外形

*（1）瑞士Sensirion公司：將半導(dǎo)體晶片（CMOS）與感測器技術(shù)融合的CMOSens?技術(shù)。該項技術(shù)亦稱“Sensmitter”，它表示感測器（sensor）與變送器（transmitter）的有機(jī)結(jié)合。

*

SHT11/15的引腳排列如圖6所示。（a）俯視圖；（b）側(cè)視圖圖6SHT11/15的引腳排列圖

*

SHT11/15型濕度／溫度感測器系統(tǒng)的內(nèi)部框圖如圖7所示。

圖7

SHT11/15型濕度／溫度感測器的內(nèi)部電路框圖

*

相對濕度：（空氣中所含壓強(qiáng)與該溫度下飽和水蒸氣的壓強(qiáng)之比，通常用百分?jǐn)?shù)表示）測量範(fàn)圍：0％～99.99％RH；測量精度：±2％RH分辨力：0.01％RH

*溫度：測量範(fàn)圍：－40℃～＋123.8℃

測量精度：±1℃

分辨力：0.01℃

露點(diǎn)：（在水氣冷卻過程中最初發(fā)生結(jié)露的溫度）測量精度：＜±1℃分辨力為：±0.01℃*

由SHT15構(gòu)成的相對濕度／溫度測試系統(tǒng)的電路框圖如圖8所示。該系統(tǒng)能測量並顯示出相對濕度、溫度和露點(diǎn)。SHT15作為從機(jī)，89C51單片機(jī)作為主機(jī)，二者通過串行匯流排進(jìn)行通信。圖8相對濕度／溫度測試系統(tǒng)的電路框圖

*（3）多功能式混濁度/電導(dǎo)/溫度智能感測器系統(tǒng)

混濁度（亦稱不透明度）：表示水或其他液體的不透明程度。

*

當(dāng)單色光通過含有懸浮粒子的液體時，由於懸浮粒子引起光的散射，使單色光的強(qiáng)度被衰減，其衰減量就代表液體的混濁度?；鞚岫仁莻€比值，其單位用NTU來表示。

*

美國霍尼韋爾（Honeywell）公司：APMS－10G型帶微處理器和單線介面的智能化混濁度感測器系統(tǒng)能同時測量液體的混濁度、電導(dǎo)和溫度，構(gòu)成多參數(shù)線上檢測系統(tǒng)可廣泛用於水質(zhì)淨(jìng)化，清洗設(shè)備及化工、食品、醫(yī)療衛(wèi)生等部門。

*

APMS－10GRCF的外形及插座上的引腳排列如圖9所示。（a）外形；（b）插座引腳圖9APMS－10GRCF的外形及插座上的引腳排列圖*APMS－10G的內(nèi)部框圖如圖10所示。圖10APMS－10G的內(nèi)部框圖

*混濁度測量原理（圖11）*APMS－10G通過9腳RS－232插座連電腦，接線方式如圖12所示。圖12APMS－10G與電腦的接線

*2.4

自適應(yīng)（Self-adaptive）能力強(qiáng)

US0012是一種基於數(shù)字信號處理器（DSP）和模糊邏輯技術(shù)（FLT）的高性能智能化超聲波干擾探測器積體電路，對溫度環(huán)境等自然條件具有自適應(yīng)能力。

*2.6

自校準(zhǔn)和自標(biāo)定Motorola公司煙霧檢測報警IC主要有三種類型：離子型：MC14467－1、MC14468光電型：MC145010、MC145011比較器型：MC14578*MC145010配上紅外光電室，即可通過傳感微小煙霧顆粒的散熱光束來檢測煙霧。其基本工作原理是：“紅外發(fā)射二極體→紅外光→在煙霧顆粒的作用下形成散射光束→紅外接收二極體→MC145010→BZ發(fā)出報警聲”。

*

（1）自校準(zhǔn)將MC145010置於校準(zhǔn)模式。在該模式下，某些引腳的功能將被重新設(shè)定。為進(jìn)入校準(zhǔn)模式，需要給TEST端加負(fù)電壓，使該端的輸出電流為100μA並保持一個時鐘週期的時間。

*

（2）自標(biāo)定利用自檢模式可以模擬煙霧條件，對感測器進(jìn)行自標(biāo)定。

*

具體方法是顯著提高光信號放大器的增益，將煙霧室中的背景反射光看成是由煙霧產(chǎn)生的散射光，從而獲得模擬的煙霧條件。經(jīng)過一個時鐘週期後，光信號放大器的增益恢復(fù)正常值，模擬的煙霧條件就被撤銷。

*2.6

生物感測器生物識別技術(shù)是人體生物特徵進(jìn)行身份鑒別的技術(shù)。要求這些特徵具有“人各有異”、“終身不變”和“隨身攜帶”這三大特點(diǎn)。

*生物識別系統(tǒng)的組成如圖13所示。圖13生物識別系統(tǒng)的組成

*●指紋具有惟一性（隨身攜帶、無法複製、人人不同、指指相異）?！窀鶕?jù)指紋學(xué)理論，將兩個指紋分別匹配上12個特徵時的相同幾率僅為1/1050。因此，至今找不出兩個指紋完全相同的人，●即使相貌酷似的孿生兄弟姐妹，或同一個人的十指之間，指紋也存在明顯差異。●指紋的這一特點(diǎn)，為身份鑒定提供了客觀依據(jù)。

*指紋圖像的獲取取像設(shè)備主要有以下4種類型：

▲光學(xué)取像設(shè)備（例如微型三棱鏡矩陣）

▲壓電式指紋感測器

▲半導(dǎo)體指紋感測器

▲超聲波指紋掃描器。

*表1

幾種取像設(shè)備的性能比較取像設(shè)備光學(xué)取像設(shè)備半導(dǎo)體指紋感測器超聲波掃描體積大小，外形尺寸比手指略大中耐用性非常耐用耐磨損性超過100萬次一般成像能力

對汗多或稍髒的手指成像模糊

手指上有汗?jié)n或污垢時不能成像非常好功耗高低高成本高低很高*

指紋的基本紋路圖案：基本紋路圖案有環(huán)形、弓形和螺旋形，如圖14所示。其他指紋圖案都是基於這三種基本圖案衍生而成的。（a）環(huán)型；（b）弓型；（c）螺旋型圖143種基本紋路圖案

*指紋識別過程：指紋採樣→指紋圖像預(yù)處理→二值化處理→細(xì)化，紋路提取→細(xì)節(jié)特徵提取→指紋匹配（即指紋庫的查對）。如圖15所示。圖15指紋識別過程

*

半導(dǎo)體指紋感測器半導(dǎo)體指紋感測器亦稱單片集成指紋感測器或CMOS固態(tài)指紋感測器，它是在20世紀(jì)90年代末問世的。指紋感測器，可廣泛用於可攜式指紋識別儀，網(wǎng)路、資料庫及工作站的保護(hù)裝置，自動櫃員機(jī)（ATM）、智能卡、手機(jī)、電腦、門禁系統(tǒng)等身份識別器，還可構(gòu)成賓館、家庭的門鎖識別系統(tǒng)。

*（1）溫差感應(yīng)式指紋感測器它是基於溫度感應(yīng)的原理而製成的，每個像素都相當(dāng)於一個微型化的電荷感測器，用來感應(yīng)手指與晶片映像區(qū)域之間某點(diǎn)的溫度差，產(chǎn)生一個代表圖像資訊的電信號。典型產(chǎn)品：美國Atmel公司的FCD4B14?？稍?.1s內(nèi)獲取指紋圖像（時間一長，手指和晶片就處於相同的溫度了）

。*FCD4B14的外形、引腳和安裝圖分別如圖16、圖17、圖18所示。

（a）DIP－20陶瓷封裝；（b）COB封裝圖16FCD4B14的外形圖

*（a）表面傾斜式；（b）將感測器裝在靠邊緣處圖17FCD4B14的引腳圖

*（a）表面傾斜式；（b）將感測器裝在靠邊緣處圖18FCD4B14的安裝圖

*FCD4B14型指紋感測器的內(nèi)部電路框圖如圖18所示。圖19FCD4B14的內(nèi)部電路框圖

*

感測器共有8行280列，包含8×280＝2240個像素，另有一個虛列。

基本工作原理：行、列掃描→指紋的模擬圖像→經(jīng)過兩個ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像→通過8位鎖存器輸出到微處理器或電腦中。*（2）電容感應(yīng)式指紋感測器由電容陣列構(gòu)成內(nèi)部包含9萬只微型化電容器

基本工作原理：當(dāng)用戶將手指放在正面時，皮膚就組成了電容陣列的一個極板，電容陣列的背面是絕緣極板。由於不同區(qū)域指紋的脊和穀之間的距離也不相等，使每個單元的電容量隨之而變，由此可獲得指紋圖像。

*

典型產(chǎn)品：美國Veridicom公司FPS100FPS100的外形以及由它構(gòu)成的指紋識別系統(tǒng)輸入設(shè)備如圖20所示，輸入設(shè)備與電腦相連。（a）FPS100的外形；（b）指紋識別系統(tǒng)的輸入設(shè)備圖20FPS100的外形以及指紋識別系統(tǒng)的輸入設(shè)備

*美國Veridicom公司：

●圖像搜索技術(shù)（ImageSeekTM）

●高速圖像傳輸技術(shù)

●手指自動檢測技術(shù)。

*FPS100的內(nèi)部框圖如圖21所示。圖21FPS100的內(nèi)部框圖

*2.7超小型化、微型化、微功耗智能感測器正朝著短、小、輕、薄的方向發(fā)展，以滿足航空、航太及國防尖端技術(shù)領(lǐng)域的急需，並且為開發(fā)可攜式、袖珍式檢測系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。

*

ADXRS300型單片偏航角速度陀螺儀積體電路基於“音叉陀螺儀”（tuningforkgyro）的原理，採用表面顯微機(jī)械加工工藝和Bi－CMOS半導(dǎo)體工藝而製成的。

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基本工作原理：在科裏奧利力的作用下，角速度感測器的轉(zhuǎn)動方向不變，而旋轉(zhuǎn)方向可以是順時針，也可以是逆時針，由轉(zhuǎn)動物體而定。ADXRS300通過電容對偏航角速度進(jìn)行採樣，再依次經(jīng)過能產(chǎn)生180○相移的π型解調(diào)器、低通濾波器和輸出放大器對信號進(jìn)行調(diào)理，最終獲得與Z軸方向的角速度成正比的電壓信號。

*其工作原理示意圖如圖22所示。圖22角速度感測器工作原理示意圖

*ADXRS300的內(nèi)部電路框圖如圖23所示。圖23ADXRS300的內(nèi)部電路框圖

*3智能感測器與傳感系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用●單片集成化●網(wǎng)路化●智能微塵感測器●系統(tǒng)化、高精度●多功能●高可靠性●安全性*3.1

採用新技術(shù)提高智能化程度微電子技術(shù)和電腦技術(shù)的進(jìn)步，往往預(yù)示著智能感測器研製水準(zhǔn)的新突破。近年來各項新技術(shù)不斷湧現(xiàn)並被採用，使之迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

*US0012型智能化超聲波干擾探測器積體電路中採用了“模糊邏輯技術(shù)”☆它兼有干擾探測、干擾識別和干擾報警這三大功能☆將超聲波探測標(biāo)準(zhǔn)固化到晶片中☆能自動區(qū)分弱干擾、強(qiáng)干擾、阻斷（因超聲波感測器引線開路而導(dǎo)致信號被阻斷）、飽和（因回波信號過強(qiáng)而使接收器進(jìn)入飽和狀態(tài)），併發(fā)出相應(yīng)的報警信號。

*3.2

智能微塵感測器

智能微塵（SmartMicroDust）是一種具有電腦功能的超微型感測器。從肉眼看來，它和一顆沙粒沒有多大區(qū)別。但內(nèi)部卻包含了從資訊收集、資訊處理到資訊發(fā)送所必需的全部部件。

*

目前，直徑約為5mm的智能微塵已經(jīng)問世，智能微塵的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖24所示。未來的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個小時，搜集、處理並無線發(fā)射資訊。a）肉眼所看到的智能微塵b）智能微塵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖24智能微塵的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

*

智能微塵還可以“永久”使用，因為它不僅自帶微型薄膜電池，還有一個微型的太陽能電池為它充電。最近，美國英特爾公司制定了基於微型感測器網(wǎng)路的新型電腦的發(fā)展規(guī)劃，也將致力於研究智能微塵感測器網(wǎng)路的工作。*

智能微塵的應(yīng)用範(fàn)圍很廣，最主要的是軍事偵察監(jiān)視網(wǎng)路、森林滅火、至海底板塊調(diào)查、行星探查、醫(yī)學(xué)、生活等領(lǐng)域。

*3.3匯流排技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)範(fàn)化智能感測器的匯流排技術(shù)現(xiàn)正逐步實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)範(fàn)化。目前所採用的匯流排主要有以下六種：

★１－Wire匯流排★I2C匯流排★SMBus

★SPI匯流排★MicroWire匯流排★USB匯流排*◆USB是“通用串行匯流排”（UniversalSerialBus）的英文縮寫。

USB是由Compaq、IBM、Intel、微軟等公司於1994年共同提出的。

USB介面的優(yōu)點(diǎn)：●連接單一化●軟體自動“偵測”●熱插拔

*MatchBoard開發(fā)板的電路框圖如圖25所示。圖25MatchBoard開發(fā)板的電路框圖

*（1）USB介面

USB是“通用串行匯流排”（UniversalSerialBus）的英文縮寫。USB是由Compaq、IBM、Intel、微軟等公司於1994年共同提出的。USB介面具有連接單一化、軟體自動“偵測”、能直接配PC機(jī)、能實現(xiàn)熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。目前，USB1.0的傳輸速率為12Mpbs，而USB2.0的傳輸速率最高可達(dá)480Mpbs。這是其他匯流排所無法達(dá)到的。*（2）SPI匯流排介面

MAX1457屬於高精度（0.1％）矽壓阻式壓力信號調(diào)理器晶片。由n個壓力測量模組與微機(jī)、數(shù)字電壓表可構(gòu)成基於SPI匯流排的高精度壓力測試系統(tǒng)。

*電路如圖26所示。圖26基於SPI匯流排的高精度壓力測試系統(tǒng)的電路

*（3）基於HART協(xié)議的測試系統(tǒng)

問題的提出：目前智能感測器都是數(shù)字式的，而在工業(yè)測試現(xiàn)場仍大量使用4～20mA模擬輸出的系統(tǒng)（包括感測器、變送器及二次儀錶等）。

*

為了解決這一技術(shù)難題，美國羅斯蒙特（Rosemount）公司提出了HART協(xié)議（HighwayAddressableRemoteTransducerProtocol，可尋址遠(yuǎn)程感測器通信協(xié)議）作為過渡性標(biāo)準(zhǔn)。該通信協(xié)議具有與現(xiàn)場匯流排相類似的體系結(jié)構(gòu)以及匯流排式數(shù)字通信功能。

*HART協(xié)議是在模擬信號上疊加了FSK（頻移鍵控）數(shù)字信號，因此可同時進(jìn)行模擬通信和數(shù)字通信。這就保證了4～20mA模擬系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)相容，能在一條雙絞線上連接多臺現(xiàn)場設(shè)備，構(gòu)成多站網(wǎng)路，使不同廠家的產(chǎn)品互相通用。

*

HART協(xié)議採用“頻移鍵控”（FSK）技術(shù)。頻移鍵控是頻率調(diào)製的一種方法，調(diào)製信號只能在幾個不同的固定頻率之間變動，典型的例子是用二進(jìn)位信號進(jìn)行調(diào)頻，用一個頻率表示數(shù)據(jù)“1”，另一頻率表示“0”。HART協(xié)議是在4mA～20mA的模擬信號上疊加不同的頻率信號，來代表所要傳輸或接收的數(shù)據(jù)。根據(jù)Bell202標(biāo)準(zhǔn)，在HART協(xié)議信號波形中，數(shù)字信號分別用1200Hz代表邏輯“1”、2200Hz代表邏輯“0”，信號傳輸速率為1200bit/s，數(shù)字頻率信號的電流幅值為±0.5mA。由於在一個週期內(nèi)數(shù)字頻率信號的平均值為零，因此不會對4mA～20mA的模擬信號產(chǎn)生影響，這是HART協(xié)議最重要的特點(diǎn)之一。

*圖27HART協(xié)議的信號波形

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它既保留了4mA～20mA過程控制信號的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又能在一條雙絞線上同時傳輸模擬信號和數(shù)字信號而互不影響，從而保證了4mA～20mA模擬系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)相容性。在雙絞線上可連接多臺現(xiàn)場設(shè)備，構(gòu)成多站網(wǎng)路，使不同廠家的產(chǎn)品互相通用。

*

目前，許多國際上著名的公司已接受了HART協(xié)議，還成立了專門機(jī)構(gòu)來推廣HART協(xié)議。最近，我國也發(fā)佈了“國產(chǎn)符合HART協(xié)議智能儀錶管理辦法”並開始實行。因此，HART協(xié)議已被認(rèn)為是事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但它仍屬過渡性協(xié)議，還不能稱作現(xiàn)場匯流排。

*3.4

虛擬感測器和網(wǎng)路感測器（1）虛擬感測器虛擬感測器是基於軟體開發(fā)而成的智能感測器。它是在硬體的基礎(chǔ)上通過軟體來實現(xiàn)測試功能的，利用軟體還可完成感測器的校準(zhǔn)及標(biāo)定，使之達(dá)到最佳性能指標(biāo)。

*◆MAXIM公司不僅研製出高精度矽壓阻式壓力信號調(diào)理器晶片MAX1457，還專門給用戶提供一套工具軟體（EVKit）和通信軟體。

*◆Sensirion公司專門為SHT15型濕度／溫度感測器提供測量露點(diǎn)用的SHT1xdp.bsx軟體。

*◆Atmel公司和Veridicom公司都向用戶提供開發(fā)指紋感測器的應(yīng)用程式，例如在InstaMatchTM軟體包中就包含著指紋識別演算法。

*（2）網(wǎng)路感測器

智能感測器的另一發(fā)展方向就是網(wǎng)路感測器。網(wǎng)路感測器是包含數(shù)字感測器、網(wǎng)路介面和處理單元的新一代智能感測器。

*

被測模擬量→數(shù)字感測器→數(shù)字量→微處理器→測量結(jié)果→網(wǎng)路?？蓪崿F(xiàn)各感測器之間、感測器與執(zhí)行器之間、感測器與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及資源共用，在更換感測器時無須進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)，可做到“即插即用”。

*

美國Honeywell公司開發(fā)的PPT系列、PPTR系列和PPTE系列智能精密壓力感測器就屬於網(wǎng)路感測器。在構(gòu)成網(wǎng)路時，能確定每個感測器的全局地址、組地址和設(shè)備識別號（ID