智能儀器儀表通常由兩個(gè)具有明顯區(qū)別的部分組成,即識(shí)別與放大。其中對(duì)被沼氣體的識(shí)別是智能儀器儀表的關(guān)鍵。以聲表面波智能儀器儀表為例,若它沒有氣敏選擇膽,則只能是雜亂無(wú)章的噪音發(fā)生器。因此,只有通過(guò)氣敏膜對(duì)被測(cè)氣體的選擇性吸附.才使聲表面波元件輸出有用的信號(hào)。反過(guò)來(lái),氣敏膜對(duì)被測(cè)氣體的識(shí)別,不管是以改變膜單位質(zhì)量密度的形式.還是以改變電導(dǎo)率的形式,都必須經(jīng)聲表面波器件的信號(hào)變換和放大作用后才能在外部測(cè)量電路中顯示出來(lái)。這里放大的含義不僅是指信號(hào)幅度上的增加,還包括了信號(hào)在形式上的改變。例如,將氣敏膜的單位質(zhì)量密度或電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)化為聲表面波的振蕩頻率或相移量的變化。雖然有關(guān)智能儀器儀表的研究工作主要集中在對(duì)氣體識(shí)別部分的開發(fā)和改進(jìn)上,但其放大部分的作用是不可忽視的。
智能儀器儀表主要用于檢測(cè)周圍氣氛(體積濃度),因而經(jīng)常裸露在各種成分的環(huán)境中使用,有時(shí)其工作條件十分嚴(yán)酷(加高溫、高濕等),敏感材料經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)變質(zhì)、劣化,材料表面吸附物的長(zhǎng)期存在,也會(huì)使其性能下降。因此要求智能儀器儀表能于苛刻的環(huán)境條件下工作。通常對(duì)智能儀器儀表的性能有如下要求:(1)能選擇性地檢測(cè)某種單一氣體,而對(duì)共存的其他氣體不響應(yīng)或不敏感;(2)對(duì)被測(cè)氣體具有高的靈敏度,能檢測(cè)規(guī)定體積濃度范圍內(nèi)的氣體;(3)信號(hào)響應(yīng)速度快,再現(xiàn)性好;(4)長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性好;(5)制造成本和使用價(jià)格低廉,具有普及性;(6)維護(hù)方便。至今完全滿足以上要求的智能儀器儀表還難以實(shí)現(xiàn),但人們正試圖利用微型電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及幾種智能儀器儀表的組合和前置處理裝置的組合來(lái)完善智能儀器儀表的性能。