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概述 智能传感器( intelligentsensoror smartsensor)的概念最 初是美国宇航局(NASA)在开发宇宙飞船的过程中形成 的[1],但目前对于智能传感器尚没有严格的定义。一般认 为,凡是在同一壳体内既有敏感元件,又有信号处理线路和 微机的传感器就是智能传感器[2]。 20世纪60年代以前,汽车上的电子系统应用还很少, 自20世纪70年代后期以来,电子系统越来越多地用于汽 车领域。最近10年中,汽车电子控制系统更是发展迅速, 几乎所有的系统都是电子化的。汽车传感器发展紧随汽车 电子产品的进步,在过去的20多年里,基于半导体技术, 如,微机械加工、薄膜技术和霍尔/AMR(各向异性磁敏电 阻)技术已被广泛应用[3]。未来汽车电子传感器的发展方 向主要是新结构、新材料和新工艺的应用,总的发展趋势是 多功能化、集成化、智能化、轻便化[4],随着汽车电子技术 的更进一步发展,汽车智能传感器的应用会越来越广泛。 相关方面预计, 2008年汽车行业对传感器的需求在 18. 87亿只左右,智能传感器的销售额将以每年20%的速 度增长[5]。 智能传感器是一种能够对被测对象的某一信息具有感受、 检出的功能；能学习、推理判断处理信号；并具有通信及管理 功能的一类新型传感器。智能传感器有自动校零、标定、补偿、 采集数据等能力。其能力决定了智能化传感器还具有较高的 精度和分辨率，较高的稳定性及可靠性，较好的适应性，相比 于传统传感器还具有非常高的性价比。 智能式传感器 (Intelligent sensor或Smart sen- sor)自20世纪70年代初出现以来, 随着微处理器技 术的迅猛发展及测控系统自动化、智能化的发展, 要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好, 而且具 备一定的数据处理能力, 并能够自检、自校、自补偿。 传统的传感器已不能满足这样的要求。另外, 为制造 高性能的传感器, 光靠改进材料工艺也很困难, 需要 利用计算机技术与传感器技术相结合来弥补其性能 的不足。计算机技术使传感器技术发生了巨大的变 革, 微处理器(或微计算机)和传感器相结合, 产生了 功能强大的智能式传感器。所谓智能式传感器, 就是 一种带有微处理机的, 兼有信息检测、信号处理、信 息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。 智能传感器的分类 智能传感器根据结构分为集成式，非集成式，混合集成式 智能传感器。 （1）其中集成式智能传感器就是利用集成方法实现智能传 感器的制造。把许多同样功能的单个传感器按特定的规律集 成阵列，可形成一维和二维列阵传感器，把传感器功能集成化。 集成智能传感器的基本组成如图 1 所示。包括传感器、补偿和 校正、调整电路、输入接口、微处理器和信息接口等。 （2）非集成化智能传感器是将传感器、调整电路和带总线 接口的微处理器组合在一起构成传感系统，如图 2。 （3）混合集成智能传感器是利用若干芯片以不同的方式组 合智能传感器的各个环节，将其封装于一个产品形成新的传感 器。 智能传感器的结构与功能 智能传感器是一只或多只敏感元件与信号处理电路集 成或混合集成在一体,具有一定人工智能的装置[6]。从结 构上来讲,智能传感器是由经典传感器和微处理单元与相 关电路构成,图1为典型的智能传感器系统的构成框图。 图1　智能传感器系统的结构框图 Fig 1　Structure diagram of smart sensor system 　　智能传感器是通过比较人的感官和大脑的协调动作, 实现如图2所示的功能[7]。 图2　智能传感器的功能 Fig 2　Functions of smart sensor 2　智能传感器在汽车领域的应用 智能传感器在汽车领域的应用已经比较广泛,多达几 十种。例如:加速度传感器、压力传感器、温度传感器、液位传感器,还有专用于车道跟踪、车辆识别、车距探测、卫星定 位等新型智能传感器。 2.1　在汽车动力系统的应用 汽车动力系统中智能传感器的研究发展较早,传感器 在汽车动力系统的应用技术也比较成熟,汽车动力系统包 括引擎控制、传送控制、电子油门控制、点火系统等。这些 分系统中都离不开传感器,它们的电子操控系统的动作必 须快速、正确、可靠,并且,汽车车体内的空间有限,构建系 统的空间更是有限,快速可靠、精度高、体积小的智能传感 器是优先选择之一。 动力系统中具有自检测能力的智能微加速度传感器, 是一种较早期(1996年前后)的但已相当实用的传感器[8], 可用于汽车的自动制动和悬挂系统。智能硅压力传感器[9] 的技术和市场都已成熟,广泛应用于汽车(机动车)所需的 各式各样的压力测量和控制单元中,如,各种气压计、喷嘴 前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。 力和力矩传感器在汽