GB/T 34069-2017
基本信息
标准号： GB/T 34069-2017
中文名称：物联网总体技术 智能传感器特性与分类
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
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标准简介
GB/T 34069-2017 物联网总体技术 智能传感器特性与分类
GB/T34069-2017
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标准内容
ICS29.020
中华人民共和国国家标准
GB/T34069—2017
物联网总体技术
智能传感器特性与分类
General technology of internet of things-Characteristic and classification of intelligent sensor2017-07-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
1范围
规范性引用文件
术语、定义和缩略语
基于功能角度的智能传感器一般构成4.1
智能计算单元
接口单元
通用特性
智能特性
物联网特性
6分类
传感器通用分类
智能化分类
物联网相关分类
按其他方式分类.
参考文献
GB/T34069—2017
HiiKAoNni KAca
iiKAoNiKAca
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。GB/T34069—2017
本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。本标准负责起草单位：上海市计量测试技术研究院，云南云电同方科技有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司、北京易能立方科技有限公司、中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所、福建顺昌虹润精密仪器有限公司，福建上润精密仪器有限公司，上海物联网中心，重庆市伟岸测器制造股份有限公司、上海市在线检测与控制技术重点实验室。本标准主要起草人：吴志群、余国瑞、杨晴、阮赐元、王健、许晨光、陈志扬、戈剑、金辉、徐文动、单联海、王小文、茅晓晨。
iiKAoNiKAca
GB/T34069—2017
智能传感器由传感单元、智能计算单元和接口单元组成，具有智能与物联网特性，其类别繁多，广泛应用于物联网中。为规范我国智能传感器的研究、生产与应用，有必要对智能传感器特性与分类进行标准化。
本标准对智能传感器的特性与分类进行了规定，为规范生产、使用和检验评定智能传感器提供了参考与指导。
HiiKAoNniKAca
1范围
物联网总体技术
智能传感器特性与分类
GB/T34069—2017
本标准规定了物联网领域中涉及的智能传感器特性，并给出了智能传感器分类指南。本标准适用于智能传感器的设计、生产、科学研究以及其他有关技术领域。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7665—2005传感器通用术语GB/T33905.3一2017智能传感器第3部分：术语GB/T34068一2017物联网总体技术智能传感器接口规范3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T7665—2005和GB/T33905.3—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
智能传感器intelligent sensor具有与外部系统双向通信手段，用于发送测量、状态信息，接收和处理外部命令的传感器。［GB/T33905.3-2017，定义3.2]3.1.2
传感器智能特性intelligent characteristic of sensor传感器根据设定对输人信号进行处理，能使输出量更加准确或有利于信号分析的特性。3.1.3
智能传感器节点intelligentsensornode在传感器网络中，由传感器（可外接）、智能处理单元和能量供给单元组成，能实现数据的采集、处理、传输和控制的设备。
响应response
输出随被测量变化的特性。
［GB/T7665—2005，定义3.5.1.86]3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
HiiKAoNniKAca
GB/T34069—2017
MCU：微控制单元
DSP：数字信号处理器
ASIC：专用集成电路
FPGA：现场可编程门阵列
SoC.芯片级系统/片上系统
4基于功能角度的智能传感器一般构成4.1概述
智能传感器基于功能角度一般由传感单元、智能计算单元和接口单元组成，如图1所示。传感单元1
传感单元2
传感单元
4.2智能计算单元
智能计算单元
信号调理
接口单元
数据处理
数据存储
图1基于功能角度的智能传感器
外部网络/
智能计算单元能根据设定对输人信号进行分析处理，得到特定的输出结果。4.3接口单元
智能传感器通过网络接口与物联网其他装置进行双向通信。网络接口应符合GB/T34068—2017的规定。5特性
5.1通用特性
5.1.1概述
传感器通用特性分为静态特性与动态特性。静态特性是输人为不随时间变化的恒定信号时，传感器的输出量与输人量之间的关系；动态特性是输入为随时间变化的信号时，传感器的输出量与输人量之间的关系。
iiKAoNiKAca
5.1.2静态特性
5.1.2.1测量范围
在允许误差限内由被测量的两个值确定的区间。注：被测量的最高、最低值分别称为测量范围的“上限值”“下限值”。5.1.2.2准确度
测量结果与被测量的真值之间的一致程度。5.1.2.3线性度
GB/T34069—2017
正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差，建议用满量程输出的百分比来表示。5.1.2.4分辨率
传感器在规定测量范围内可检测出的被测量的最小变化量。5.1.2.5重复性
在一段短的时间间隔内，在相同的工作条件下，输人量从同一方向作满量程变化，多次趋近并达到同一校准点时所测量的一组输出量之间的分散程度。5.1.2.6稳定性
传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。5.1.2.7其他静态特性
传感器具有的其他静态特性。
5.1.3动态特性
5.1.3.1频率响应
在规定的被测量频率范围内，对加在传感器上的正弦变化的被测量来说，输出量与被测量振幅之比及输出量和被测量之间相差随频率的变化。注：频率响应应当以在规定的被测量频率范围内的频率和某一规定的被测量为基准。5.1.3.2响应时间bZxz.net
由被测量的阶跃变化引起的传感器输出上升到其最终规定百分率时所需要的时间。注：为注明这种百分率，可将其置于主词前面，例如：98%响应时间。5.1.3.3其他动态特性
传感器具有的其他动态特性。
5.2智能特性
5.2.1概述
智能传感器的智能特性体现在工作过程中利用数据处理子系统对其内部行为进行调节，减少外部因素的不利影响，得到最佳结果。3
HiiKAoNiKAca
GB/T34069—2017
智能传感器在信号采集、数据处理、信息交互，逻辑判断等过程中表现出如下一种或多种智能特性。5.2.2数据处理
智能传感器对数字化的数据进行分析、计算，实现自动调校、自动平衡、自动补偿、自选量程等功能。5.2.3自动校准
智能传感器可根据操作者输人的零值或某一标准量，调用自动校准软件对传感器进行调零和校准。5.2.4自动诊断
智能传感器在工作过程中可进行自检，判断传感器各部分是否正常运行，并进行故障定位。5.2.5自适应
智能传感器在工作过程中能够通过对自身模型和/或参数的调节主动适应外部环境的变化，从而保证其基本功能和性能。
5.2.6双向通信
智能传感器采用双向通信接口，向外部设备发送测量，状态信息，并能接收和处理外部设备发出的指令。
5.2.7智能组态
智能传感器设有多种模块化的硬件和软件，根据不同的应用需求，操作者可改变其模块的组合状态，实现多传感单元、多参量的复合测量。5.2.8信息存储和记忆
智能传感器可存储传感器的特征数据和组态信息，如装置历史信息、校正数据、测量参数、状态参数等，在断电重连后能够自动恢复到原来的工作状态，也能根据应用需要随时调整其工作状态。5.2.9自推演
智能传感器可根据数据处理得到的结果或其他途径得到的信息进行多级推理和预测，获得的结果可进行输出。
5.2.10自学习
智能传感器可根据外部环境的变化和历史经验，主动改进/优化自身模型、算法和参数。5.2.11其他智能特性
智能传感器具有的其他智能特性。5.3物联网特性
5.3.1概述
智能传感器在物联网条件下应具有即联即用的能力，主要表现在具有自动描述、自动识别、自动组织（包括自动组网）等特性。
自动描述
GB/T34069-—2017
智能传感器在物联网中应能自动向外部设备发出信息，描述自身的位置，功能，状态等5.3.3
自动识别
智能传感器在物联网中应能自动识别自身在网络中的位置、外部设备发出的指令和信号以及网络中的其他信息。
4自动组织
网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施，智能传感器启动后通过协调各自的行为，即可快速、自动地组成一个独立的网络，实现即联即用。5.3.5
5互操作性
智能传感器可与物联网内其他智能传感器或外部设备进行相互操控。示例：某一传感器侦测到异常数据，它可以要求周围传感器的测量数据，以辅助判断是自身测量出现错误，还是被测量本身出现异常。同时，它也能根据情况要求周围传感器进行加大采样频率等调节。5.3.6数据安全特性
智能传感器应具有数据传输安全和数据处理安全特性，确保数据的机密性、完整性和真实性。5.3.7其他物联网应用特性
智能传感器具有的其他面向物联网应用的特性。6分类
6.1传感器通用分类
6.1.1概述
传感器通用分类方式较为多样，如按传感器材料、工作原理、输出信号类型、工作机理、检测对象、制作工艺等方面进行分类
2按传感器材料分类
可按传感器材料类型对其进行分类，可包括且不限于图2所示。5
GB/T34069—2017
聚合物
混合物
材料类别
绝缘体
半导体
磁性材料
传感器
材料物理性质
图2按传感器材料分类
按传感器工作原理、输出信号和工作机理分类单晶体
多晶体
非品体
材料晶体结构
可按传感器的工作原理、输出信号和工作机理对其进行分类，可包括且不限于图3所示。传感器
工作原理
电容式传感器
电阻式传感器
电感式传感器
电化学式传感器
光伏式传感器
磁电式传感器
谐握式传感器
压电式传感器
磁阻式传感器
隧道效应式传感器
声表面波传感器
核辐射传感器
磁致伸缩式传感器
电位器式传感器
电磁式传感器
电离式传感器
光导式传感器
热电式传感器
同服式传感器
应变【计】式传感器
压阻式传感器
差动变压器式传感器
霍尔式传感器
光纤传感器
生物传感器
其他传感器
数字式传感器
模拟式传感器
康数字传感器
开关传感器
输出信号
结构型传感器
物性型传感器
按传感器工作原理、输出信号和工作机理分类工作机理
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中华人民共和国国家标准
GB/T34069—2017
物联网总体技术
智能传感器特性与分类
General technology of internet of things-Characteristic and classification of intelligent sensor2017-07-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
1范围
规范性引用文件
术语、定义和缩略语
基于功能角度的智能传感器一般构成4.1
智能计算单元
接口单元
通用特性
智能特性
物联网特性
6分类
传感器通用分类
智能化分类
物联网相关分类
按其他方式分类.
参考文献
GB/T34069—2017
HiiKAoNni KAca
iiKAoNiKAca
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。GB/T34069—2017
本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。本标准负责起草单位：上海市计量测试技术研究院，云南云电同方科技有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司、北京易能立方科技有限公司、中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所、福建顺昌虹润精密仪器有限公司，福建上润精密仪器有限公司，上海物联网中心，重庆市伟岸测器制造股份有限公司、上海市在线检测与控制技术重点实验室。本标准主要起草人：吴志群、余国瑞、杨晴、阮赐元、王健、许晨光、陈志扬、戈剑、金辉、徐文动、单联海、王小文、茅晓晨。
iiKAoNiKAca
GB/T34069—2017
智能传感器由传感单元、智能计算单元和接口单元组成，具有智能与物联网特性，其类别繁多，广泛应用于物联网中。为规范我国智能传感器的研究、生产与应用，有必要对智能传感器特性与分类进行标准化。
本标准对智能传感器的特性与分类进行了规定，为规范生产、使用和检验评定智能传感器提供了参考与指导。
HiiKAoNniKAca
1范围
物联网总体技术
智能传感器特性与分类
GB/T34069—2017
本标准规定了物联网领域中涉及的智能传感器特性，并给出了智能传感器分类指南。本标准适用于智能传感器的设计、生产、科学研究以及其他有关技术领域。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7665—2005传感器通用术语GB/T33905.3一2017智能传感器第3部分：术语GB/T34068一2017物联网总体技术智能传感器接口规范3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T7665—2005和GB/T33905.3—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
智能传感器intelligent sensor具有与外部系统双向通信手段，用于发送测量、状态信息，接收和处理外部命令的传感器。［GB/T33905.3-2017，定义3.2]3.1.2
传感器智能特性intelligent characteristic of sensor传感器根据设定对输人信号进行处理，能使输出量更加准确或有利于信号分析的特性。3.1.3
智能传感器节点intelligentsensornode在传感器网络中，由传感器（可外接）、智能处理单元和能量供给单元组成，能实现数据的采集、处理、传输和控制的设备。
响应response
输出随被测量变化的特性。
［GB/T7665—2005，定义3.5.1.86]3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
HiiKAoNniKAca
GB/T34069—2017
MCU：微控制单元
DSP：数字信号处理器
ASIC：专用集成电路
FPGA：现场可编程门阵列
SoC.芯片级系统/片上系统
4基于功能角度的智能传感器一般构成4.1概述
智能传感器基于功能角度一般由传感单元、智能计算单元和接口单元组成，如图1所示。传感单元1
传感单元2
传感单元
4.2智能计算单元
智能计算单元
信号调理
接口单元
数据处理
数据存储
图1基于功能角度的智能传感器
外部网络/
智能计算单元能根据设定对输人信号进行分析处理，得到特定的输出结果。4.3接口单元
智能传感器通过网络接口与物联网其他装置进行双向通信。网络接口应符合GB/T34068—2017的规定。5特性
5.1通用特性
5.1.1概述
传感器通用特性分为静态特性与动态特性。静态特性是输人为不随时间变化的恒定信号时，传感器的输出量与输人量之间的关系；动态特性是输入为随时间变化的信号时，传感器的输出量与输人量之间的关系。
iiKAoNiKAca
5.1.2静态特性
5.1.2.1测量范围
在允许误差限内由被测量的两个值确定的区间。注：被测量的最高、最低值分别称为测量范围的“上限值”“下限值”。5.1.2.2准确度
测量结果与被测量的真值之间的一致程度。5.1.2.3线性度
GB/T34069—2017
正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差，建议用满量程输出的百分比来表示。5.1.2.4分辨率
传感器在规定测量范围内可检测出的被测量的最小变化量。5.1.2.5重复性
在一段短的时间间隔内，在相同的工作条件下，输人量从同一方向作满量程变化，多次趋近并达到同一校准点时所测量的一组输出量之间的分散程度。5.1.2.6稳定性
传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。5.1.2.7其他静态特性
传感器具有的其他静态特性。
5.1.3动态特性
5.1.3.1频率响应
在规定的被测量频率范围内，对加在传感器上的正弦变化的被测量来说，输出量与被测量振幅之比及输出量和被测量之间相差随频率的变化。注：频率响应应当以在规定的被测量频率范围内的频率和某一规定的被测量为基准。5.1.3.2响应时间bZxz.net
由被测量的阶跃变化引起的传感器输出上升到其最终规定百分率时所需要的时间。注：为注明这种百分率，可将其置于主词前面，例如：98%响应时间。5.1.3.3其他动态特性
传感器具有的其他动态特性。
5.2智能特性
5.2.1概述
智能传感器的智能特性体现在工作过程中利用数据处理子系统对其内部行为进行调节，减少外部因素的不利影响，得到最佳结果。3
HiiKAoNiKAca
GB/T34069—2017
智能传感器在信号采集、数据处理、信息交互，逻辑判断等过程中表现出如下一种或多种智能特性。5.2.2数据处理
智能传感器对数字化的数据进行分析、计算，实现自动调校、自动平衡、自动补偿、自选量程等功能。5.2.3自动校准
智能传感器可根据操作者输人的零值或某一标准量，调用自动校准软件对传感器进行调零和校准。5.2.4自动诊断
智能传感器在工作过程中可进行自检，判断传感器各部分是否正常运行，并进行故障定位。5.2.5自适应
智能传感器在工作过程中能够通过对自身模型和/或参数的调节主动适应外部环境的变化，从而保证其基本功能和性能。
5.2.6双向通信
智能传感器采用双向通信接口，向外部设备发送测量，状态信息，并能接收和处理外部设备发出的指令。
5.2.7智能组态
智能传感器设有多种模块化的硬件和软件，根据不同的应用需求，操作者可改变其模块的组合状态，实现多传感单元、多参量的复合测量。5.2.8信息存储和记忆
智能传感器可存储传感器的特征数据和组态信息，如装置历史信息、校正数据、测量参数、状态参数等，在断电重连后能够自动恢复到原来的工作状态，也能根据应用需要随时调整其工作状态。5.2.9自推演
智能传感器可根据数据处理得到的结果或其他途径得到的信息进行多级推理和预测，获得的结果可进行输出。
5.2.10自学习
智能传感器可根据外部环境的变化和历史经验，主动改进/优化自身模型、算法和参数。5.2.11其他智能特性
智能传感器具有的其他智能特性。5.3物联网特性
5.3.1概述
智能传感器在物联网条件下应具有即联即用的能力，主要表现在具有自动描述、自动识别、自动组织（包括自动组网）等特性。
自动描述
GB/T34069-—2017
智能传感器在物联网中应能自动向外部设备发出信息，描述自身的位置，功能，状态等5.3.3
自动识别
智能传感器在物联网中应能自动识别自身在网络中的位置、外部设备发出的指令和信号以及网络中的其他信息。
4自动组织
网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施，智能传感器启动后通过协调各自的行为，即可快速、自动地组成一个独立的网络，实现即联即用。5.3.5
5互操作性
智能传感器可与物联网内其他智能传感器或外部设备进行相互操控。示例：某一传感器侦测到异常数据，它可以要求周围传感器的测量数据，以辅助判断是自身测量出现错误，还是被测量本身出现异常。同时，它也能根据情况要求周围传感器进行加大采样频率等调节。5.3.6数据安全特性
智能传感器应具有数据传输安全和数据处理安全特性，确保数据的机密性、完整性和真实性。5.3.7其他物联网应用特性
智能传感器具有的其他面向物联网应用的特性。6分类
6.1传感器通用分类
6.1.1概述
传感器通用分类方式较为多样，如按传感器材料、工作原理、输出信号类型、工作机理、检测对象、制作工艺等方面进行分类
2按传感器材料分类
可按传感器材料类型对其进行分类，可包括且不限于图2所示。5
GB/T34069—2017
聚合物
混合物
材料类别
绝缘体
半导体
磁性材料
传感器
材料物理性质
图2按传感器材料分类
按传感器工作原理、输出信号和工作机理分类单晶体
多晶体
非品体
材料晶体结构
可按传感器的工作原理、输出信号和工作机理对其进行分类，可包括且不限于图3所示。传感器
工作原理
电容式传感器
电阻式传感器
电感式传感器
电化学式传感器
光伏式传感器
磁电式传感器
谐握式传感器
压电式传感器
磁阻式传感器
隧道效应式传感器
声表面波传感器
核辐射传感器
磁致伸缩式传感器
电位器式传感器
电磁式传感器
电离式传感器
光导式传感器
热电式传感器
同服式传感器
应变【计】式传感器
压阻式传感器
差动变压器式传感器
霍尔式传感器
光纤传感器
生物传感器
其他传感器
数字式传感器
模拟式传感器
康数字传感器
开关传感器
输出信号
结构型传感器
物性型传感器
按传感器工作原理、输出信号和工作机理分类工作机理
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