傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展 2011-06-12 15:21:33來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
近來(lái)被獲準(zhǔn)通過的IEEE 1451.4標(biāo)準(zhǔn)，以其更簡(jiǎn)單、實(shí)用的應(yīng)用使智能變送器接口標(biāo)準(zhǔn)得到了重生，同時(shí)它用于模數(shù)信息轉(zhuǎn)換的變送器電子數(shù)據(jù)表格(TEDs)具有即插即用能力，這引發(fā)了開發(fā)全新解決方案的熱潮。
事實(shí)上，業(yè)界的某些評(píng)論已經(jīng)過分夸大了IEEE 1451智能變送器接口標(biāo)準(zhǔn)的消亡。該標(biāo)準(zhǔn)被束之高閣，直到開發(fā)者開始使用最近批準(zhǔn)通過的IEEE 1451.4部分。這一部分標(biāo)準(zhǔn)中增加了存儲(chǔ)元件以使更加智能化，還通過變送器電子數(shù)據(jù)表格(Transducer Electronic Data Sheets, TEDS)增加了自識(shí)別功能。這種簡(jiǎn)便的方法使變送器電子數(shù)據(jù)表格可用于大量現(xiàn)存的模擬傳感器接口，且添加了即插即用功能，并確保了精確和經(jīng)濟(jì)的解決方案和應(yīng)用。簡(jiǎn)言之，P1451不再是“一個(gè)尋找問題的解決方案”（P代表整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目前處于提交狀態(tài)）。
這一標(biāo)準(zhǔn)滿足了中小型傳感器和變送器制造商長(zhǎng)久以來(lái)的期望——尋求一個(gè)通用的傳感器接口，但卻長(zhǎng)期承擔(dān)著不同網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線、協(xié)議和需求造成的歷史負(fù)擔(dān)。1451標(biāo)準(zhǔn)最初的概念是為了讓變送器外殼有空間安裝驅(qū)動(dòng)器，允許變送器可插入P1451類的驅(qū)動(dòng)器，減少了專門驅(qū)動(dòng)的需要，據(jù)說(shuō)能節(jié)省90%~95%以前用于軟件開發(fā)的時(shí)間。
一些歷史背景
1451是1994年由電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）儀器與測(cè)量分會(huì)和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會(huì)（NIST）發(fā)起，目的是希望用標(biāo)準(zhǔn)通信接口解決傳統(tǒng)傳感器集成的問題。目前，P1451已經(jīng)發(fā)展成擁有7個(gè)工作組，其中4個(gè)是正式批準(zhǔn)的。
最近，P1451.3工作組定義了用于集群傳感器應(yīng)用和確保高速、同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，P1451.4工作組完成了模擬變送器的混合模式通信的應(yīng)用，例如數(shù)字電子表格和模擬信號(hào)。
約兩年以前，美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）報(bào)道說(shuō)它意識(shí)到了1451.4潛在的價(jià)值，并開始與IEEE工作組更積極地合作。NI的激勵(lì)和IEEE的批準(zhǔn)通過成為1451.4復(fù)蘇的動(dòng)力。


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圖1：Watlow公司和美國(guó)國(guó)家儀器公司報(bào)道說(shuō)，目前在絕大多數(shù)的溫度下智能熱電偶比熱電阻(RTDs)要精確得多，而智能熱電阻也可以達(dá)到參考精度。

1451.4 的開展
通過給模擬變送器增加即插即用功能，其可將其添加到數(shù)字儀器和測(cè)量系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中。IEEE 1451.4目前正有一個(gè)良好的機(jī)會(huì)，依靠簡(jiǎn)化變送器的安裝、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與系統(tǒng)的維護(hù)和更新來(lái)加快聯(lián)網(wǎng)傳感器的應(yīng)用。1451. 4正通過建立一個(gè)通用系統(tǒng)達(dá)成上述目標(biāo)，該系統(tǒng)的信息數(shù)字網(wǎng)絡(luò)需要辨識(shí)、標(biāo)志、接口和使用來(lái)自模擬傳感器的信號(hào)。
1451.4工作組副主席，美國(guó)國(guó)家儀器公司經(jīng)理David Potter解釋說(shuō)1451.4是一項(xiàng)實(shí)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它使變送器電子數(shù)據(jù)表格與模擬測(cè)量相兼容?！坝捎谠谧兯推髂M接口增加了自識(shí)別功能，該標(biāo)準(zhǔn)具有令任何測(cè)量系統(tǒng)，模擬的或數(shù)字的，更易于安裝、配置和維護(hù)的潛力。當(dāng)傳感器連接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備或任何儀表板，就會(huì)得到大量的關(guān)于安裝范圍、濾波和其他一些參數(shù)。如果這些信息已經(jīng)保存在一塊存儲(chǔ)芯片中，那么你就可以自動(dòng)進(jìn)行安裝與校正?！?
1451.4標(biāo)準(zhǔn)還利用嵌入在傳感器中的電可擦除、可編程、只讀存儲(chǔ)器芯片(EEPROM)實(shí)現(xiàn)即插即用功能詳細(xì)資料的存儲(chǔ)與通信。制造商可以由Internet獲取芯片的標(biāo)志符。一個(gè)完整的變送器電子數(shù)據(jù)表格可能包含一個(gè)具體類型傳感器的類型識(shí)別和屬性內(nèi)容，如加速計(jì)、麥克風(fēng)、應(yīng)變儀、熱電偶和其他類別傳感器。變送器電子數(shù)據(jù)表格中還可以包含傳感器的全部校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
對(duì)某個(gè)具體傳感器的要求是，模板描述文件應(yīng)當(dāng)在網(wǎng)站上給出并發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)考慮到在一些現(xiàn)存的傳感器中不能嵌入如EEPROM的存儲(chǔ)器，