Inteligentní senzor

       Inteligentní senzor (Smart Sensor) je senzor, který obsahuje obvody pro zpracování, analýzu a unifikaci signálu v jediném kompaktním provedení s citlivou částí (čidlem) senzoru. Polovodičovým inteligentním senzorem poslední generace je mikroelektronický senzor s integrací měřicího řetězce na jediném čipu obvodu.

       Minimální struktura "inteligence senzoru" je definována odlišně u různých firem, na symposiích a v publikacích. Inteligentním senzorem budeme tedy označovat i takový senzor, u něhož je z technických důvodů citlivá část senzoru oddělena od mikroelektronické integrované část, pokud je vzdálenost čidla od elektroniky minimální a z hlediska výměny senzoru bude senzor tvořit mechanicky, elektronicky a funkčně jediný uzavřený celek. Čidlo s částí elektronických obvodů může být s výpočetní částí senzoru propojeno optickým vláknem. Uvedená situace nastane např. tehdy, je-li čilo senzoru vystaveno extrémním podmínkám (teplota, tlak, agresivita) nebo nelze čidlo vyrobit mikroelektronickou technologií. Rozdělíme-li strukturu inteligentního senzoru na vstupní, vnitřní a výstupní část, lze definovat požadavky na inteligenci takto:

a)

vstupní část: převod fyzikální, chemické, biologické veličiny na elektrickou, zesílení a filtrace signálu, linearizace statické charakteristiky, normování signálu, přepínání více vstupních veličin s adresací v řadě a ve smyčce, ochrana proti nežádoucím působení parazitních veličin apod.

b)

vnitřní část:analogově-číslicový převod, autokalibrace elektrické, a pokud je to technicky možné, i neelektrické části měřicího řetězce, číslicová linearizace, aritmetické operace, autodiagnostika, statické vyhodnocování měřených dat (střední hodnota, směrodatná odchylka aj.) prostřednictvím rozhraní dálkově ovládané rozsahy (resp. zesílení), hlídání mezí, registrace mezivýsledků až po umělou inteligenci, kdy senzor na základě modelu a učících se principů je schopen např. rozeznat, jsou-li neměřená data věrohodná apod.

c)

výstupní část:unifikace analogových výstupních signálů, komunikace prostřednictvím integrovaného rozhraní se sběrnicovým systémem, výkonové binární výstupy, číslicově-analogový převod apod.

       Připojení inteligentních senzorů přes obousměrná rozhraní umožňuje uspořádání decentralizovaného systému s distribuovanou inteligencí tj. uspořádání se vzájemnou komunikací mezi všemi členy připojenými ke sběrnicové síti

       Vývoj a výroba inteligentních senzorů včetně komunikačních procesů je teprve v rozběhlo, a to proto značná část běžných senzorů se při automatizovaném zpracování dat připojuje přes tzv. inteligentní senzorové moduly. Tyto moduly vytvářejí při připojení senzorů funkční ekvivalenty inteligentních senzorů na nejvyšší úrovni tj. mají více přepinatelných vstupů, programovatelné zesílení a jsou vybaveny komunikačním rozhraním.