框图。该芯片中每一部分的输出均有管脚引出，
因此可以方便地组成各种电路，由用户选择是否
使用运放或多路开关，可以根据自己的需要灵活
地组织使用。
图3-1 USIC框图
• 3.3.2 信号调节电路SCA2095
• SCA2095是利用压阻效应，采用全桥设计的传感器（如
压力传感器、应立技、加速度技等）的信号调节电路的集 成芯片，如图3-2所示。它采用EEPROM进行校准、温度补 偿，并具有传感器输出保护和诊断的功能，还能够更好地 调节增益和传感器电桥偏移，能修正灵敏度误差。芯片的 外部数据接口采用三线制，即串行时SLCK，数据输出D0， 数据输入Di。通过CPU的操作，设置零点漂移寄存器、温 度寄存器、零点温度补偿寄存器、输出基准寄存器、增益 温度补偿寄存器等。这些寄存器的值通过D/A转换器变成 模拟量叠加在调节电路中，从而改变了传感器特性。
现代智能传感技术及应用
一 智能传感器的构成
• 智能传感器主要由传感器，微处理器（或微计算 机）及相关电路组成，其原理框图如图1-1所示。 传感器将被测量转换成电信号，由信号调理电路 进行滤波，放大，模数转换等处理后送入微处理 器（微计算机）。微处理器是智能传感器的核心， 它不但可以对传感器测量的数据进行计算，存储， 数据处理，还可以通过反馈回路对传感器进行调 节。计算机在此充分发挥了它的软件优势，完成 硬件难以完成的任务，从而大大降低传感器制造 的难度，提高传感器的性能，降低成本。
差的消除、随机误差的处理。 • 2.2控制功能 • 在智能传感器中，测量过程可以通过预先编制好的程
序，在微型计算机的控制下实现自动化测量。其控制内容 一般有：键盘控制功能；量程自动转换；机制判断与超限 警报、自动校准；测量结果显示及打印方式选择等。
3.2 微处理器
微处理器是智能传感器的心脏，能多，各公司都不断推
出和完善自己的产品，因此接口芯片也越来越多而且功能
也日趋完善。
谢谢！
图1-1 智能传感器原理框图
二 传感器的智能化
——数据处理与控制功能
• 微处理器（或微计算机）是在智能传感器系统的核心， 传感器将被测量转换成电信号，由信号调理电路一定的硬 件电路处理后送人微处理器。微处理器根据驻留在内存的 程序，对传感器测量的数据进行数据处理以及各种控制。
• 2.1数据处理功能 • 数据处理功能包括工程量的转换、函数运算、系统误
行数据处理。它的设计和选用要考虑传感器的测量速度、 精度、分辨率及数据处理能力。对于集成传感器，设计的 微处理器既要考虑产品质量和可靠性，又要考虑降低成本 ，简化结构，满足芯片尺寸的要求。目前大量实际开发研 制的是模块化、积木式结构，一般选用现成的微处理器， 及单片机如8031,8XC552，PIC等产品。近年来由于多芯片 组件技术(MCM-MULTI-CHIP-MODULES)的发展可将智能传感 器分布在几个芯片上的部件组装起来。随着传感器技术、 微机械加工技术的发展，可将智能传感器分布在几个芯片 上的部件组装起来。随着传感技术,微机械加工技术的发 展，智能传感器的集成度将越来越高。
图3-2 SCA2095信号调节电路图
• 3.3.3 其他接口芯片
•
AD7705由多路转换器、缓冲器、可编程增益放大器以
及数字串行接口组成，它具有两路差分模拟输入，因此可
以方便地进行温度补偿、AM401包括电流输出，电压输出
以及比例输出和开关输出，可以同各种气体传感器连接。
ES1520由微处理器和一个混合信号ASIC组成，16脚DIP封
• 3.3 智能传感器的接口芯片
• 现在已研制出一些专门的集成电路芯片，用来
对敏感元件的信号进行放大、滤波、A/D转换以及 数据处理。
• 3.3.1 通用传感器接口芯片USIC
•
USIC具有智能传感器所需要的各种处理能力，
并能在大多数场合只需少量的外围元件就可提供
复杂的高质量处理能力。如图3-1所示为USIC的方