动态压力传感器的特点及组成

在动态压力传感器的应用发展史上,引入智能化是对传统传感技术的革命性颠覆。当然,智能动态压力传感器的智能化是指在同一芯片上制作多个功能相同或不同的敏感器件,组成一个传感器阵列,主要有三个含义。

多个具有相同功能的敏感单元集成在同一芯片上,用于测量被测空间分布信息,例如动态压力传感器阵列或众所周知的电荷耦合器件。

其次,将多个结构相同、功能相近的敏感单元集成在一起,比如将不同的气敏单元集成在一起,形成一个“电子鼻”。利用各种敏感单元对不同气体的交叉敏感效应和神经网络模式识别等先进的数据处理技术,可以同时监测混合气体的各种成分,获得混合气体的成分信息,同时,提高了气体传感器的测量精度;这种意义上的另一种集成情况是将不同量程的传感器元件集成在一起,可以根据被测尺寸在各个传感器元件之间进行切换,从而保证测量精度,扩大动态压力传感器的测量范围。

当然,更简单的智能动态压力传感器主要由传感器、微处理器及相关电路组成。动态压力传感器不仅可以计算、存储和处理传感器的测量数据,还可以通过反馈回路调节传感器。由于计算机充分发挥了各种软件的功能,可以完成硬件难以完成的任务,大大降低了传感器的制造难度,提高了传感器的性能,降低了成本。传感器将测得的物理量转换成相应的电信号,送至信号调理电路。经过滤波、放大和模数转换后,送入微机。

如果从结构上划分,智能传感器可以分为集成式、混合式和模块化。集成智能动态压力传感器将一个或多个带有微处理器和信号处理电路的敏感器件集成在同一硅片上。集成度高,体积小,但很难达到目前的技术水平;如果将传感器、微处理器和信号处理电路制作在不同的芯片上,就形成了混合智能传感器。目前这样的结构很多;初级智能传感器也可以由许多独立的模块组成。例如,将微型计算机、信号调理电路模块、数据电路模块、显示电路模块和传感器组装在同一外壳结构中,形成模块化智能传感器。