Senzori inteligenti

10
Termenul de senzor "inteligente" a fost utilizat de către diversi cercetători într-o serie de contexte diferite, variând diferite semnificaţii, de la senzorii care încorporează câteva componente active pentru a oferi o interfaţă cât mai fiabila până la senzori care pot mării calitatea semnalul pentru a putea obtine o citire cât mai bună a acestuia, senzorii integraţi încorporează un bloc de circuite electronice, circuite atât digitale cît şi analogice, care ne ajută la transformare senzorului dintr-o componentă pasivă într-un "periferic inteligent". Un senzor reprezintă un dispozitiv care converteste o formă de energie într-o altă formă de energie şi oferă utilizatorului un semnal de ieşire, corespunzător unui semnal de intrare, specific, măsurabil.

Transcript of Senzori inteligenti

Page 1: Senzori inteligenti

Termenul de senzor "inteligente" a fost utilizat de către diversi cercetători într-o serie de contexte diferite, variând diferite semnificaţii, de la senzorii care încorporează câteva componente active pentru a oferi o interfaţă cât mai fiabila până la senzori care pot mării calitatea semnalul pentru a putea obtine o citire cât mai bună a acestuia, senzorii integraţi încorporează un bloc de circuite electronice, circuite atât digitale cît şi analogice, care ne ajută la transformare senzorului dintr-o componentă pasivă într-un "periferic inteligent". Un senzor reprezintă un dispozitiv care converteste o formă de energie într-o altă formă de energie şi oferă utilizatorului un semnal de ieşire, corespunzător unui semnal de intrare, specific, măsurabil.

Page 2: Senzori inteligenti

Senzorul inteligent este un hipersistem compus din mai multe subsisteme a căror funcţii sunt clar precizate şi din care se pot menţiona :• Mai multe elemente senzoriale;• Condiţionări asociate;• Sistem de calcul intern;• Interfaţă pentru comunicaţie Aşa cum se poate vedea în figura 5 încorporarea mai multor sisteme într-un singur sensor. Faţă de senzorul clasic, senzorul inteligent dispune în mod suplimentar de:• Capacitate de calcul intern;• Interfaţă de comunicare bidirecţională.

Page 3: Senzori inteligenti

Avantajele – senzorilor inteligenti:• metrologice (preciziie ridicatǎ);• funcţionale (autostare, autocalibrare, interoperabilitate);• economice (reduceri de stocuri şi timp de etalonare şi calibrare,fiabilitate crescutǎ etc.)

Se remarcǎ:•prezenţa elementului de calcul cǎruia îi este asociatǎ o memorie minimǎnecesarǎ;•circuitele de condiţioare ale semnalului constituie separat sub formǎ clasicǎ;•structura sistemicǎ dispune de o interfaţǎ pentru conectarea în reţeaua senzorialǎ.

Page 4: Senzori inteligenti

Metrologic senzorul inteligent are capacitatea de : auto-adaptabilitate, validarea semnalelor filtrate, înlocuirea valorilor lipsă:

• auto-adaptabilitate – capacitataea senzorului de a se adapta la informaţia primară măsurată (Ex.: amplificator cu coeficient variabil, filtrare la frecvenţă de tăiere variabilă);

• înlocuirea datelor lipsă – sincopa punctuală a unui senzor conduce la lipsa unor date la momentul masurat. Pornind de la datele existente şi care pot duce la estimarea estimarea valorilor lipsă.

• precizia şi validarea măsurărilor – precizia crescută are la bază posibilitatea senzorului de a lua în considerare şi a compensa mărimile perturbatoare externe: temperatură, presiune;

Validarea măsurătorilor se referă la evaluarea calităţii măsurătorilor şi detectarea măsurătorilor aberante.

• tratarea semnalelor – necesitatea existenţei unei modalităţi de filtrare a semnalelor în apropierea sursei semnal.

Schema principală pentru auto-diagnoza

Page 5: Senzori inteligenti

Implementarea senzorilor inteligenţi în aplicaţii impune încluderea a trei blocuri principale de circuite. Aceste sunt : blocul pentru pocesarea semnalului procesare a semnalului, control digital şi manipulare, şi comunicarea externă şi de interacţiune cu magistrala de transfer de date. Fiecare din aceste zone le –am prezentat în detaliu mai jos.

Procesarea semnalului Semnalele inregistrate de foarte mulţi senzori sunt de obicei mici în amplitudine, şi interfaţa cu senzorul de obicei prezintă un interes ridicat . Integrarea interfeţei electronice şi cea de procesare a semnalului de circuit se face în apropierea senzorului sensor (monolit sau hibrid), aceasta deserveşte la un număr ridicat de funcţii, inclusiv amplificarea semnalului, impedanţa de transformare, filtrarea semnalului şi încărcarea datelor în magistrală , şi multiplexarea.

Controlul digital şi manipularea Una dintre principalele cerinţe pentru senzorii inteligenţi este compatibilitatea lor cu control digital şi microprocesoarele de proces ale sistemului. Cei mai mulţi senzori de înaltă performanţă ar trebui să furnizează o iesire digitala care pot fi accesate printr-o magistrală de date.

Page 6: Senzori inteligenti
Page 7: Senzori inteligenti

Comunicarea externă şi de interacţiune cu magistrala de transfer de date Aşa cum am menţionat mai sus, un senzor inteligent ar trebui să poată interacţionea

cu un controler de nivel superior, care gestionează sistemul general. Prin urmare, o parte din circuitele asociate cu senzori inteligenţi ar trebui să fie dedicate interfaeţei cu magistrala de date în vederea schimbului de informaţii cu controller-ului.

Page 8: Senzori inteligenti
Page 9: Senzori inteligenti
Page 10: Senzori inteligenti