傳感器接口標準最新進展 2011-06-12 15:21:33來源:互聯(lián)網(wǎng)
近來被獲準通過的IEEE 1451.4標準，以其更簡單、實用的應用使智能變送器接口標準得到了重生，同時它用于模數(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。
事實上，業(yè)界的某些評論已經(jīng)過分夸大了IEEE 1451智能變送器接口標準的消亡。該標準被束之高閣，直到開發(fā)者開始使用最近批準通過的IEEE 1451.4部分。這一部分標準中增加了存儲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)增加了自識別功能。這種簡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)濟的解決方案和應用。簡言之，P1451不再是“一個尋找問題的解決方案”（P代表整個標準目前處于提交狀態(tài)）。
這一標準滿足了中小型傳感器和變送器制造商長久以來的期望——尋求一個通用的傳感器接口，但卻長期承擔著不同網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線、協(xié)議和需求造成的歷史負擔。1451標準最初的概念是為了讓變送器外殼有空間安裝驅(qū)動器，允許變送器可插入P1451類的驅(qū)動器，減少了專門驅(qū)動的需要，據(jù)說能節(jié)省90%~95%以前用于軟件開發(fā)的時間。
一些歷史背景
1451是1994年由電氣與電子工程師學會（IEEE）儀器與測量分會和美國國家標準與技術(shù)協(xié)會（NIST）發(fā)起，目的是希望用標準通信接口解決傳統(tǒng)傳感器集成的問題。目前，P1451已經(jīng)發(fā)展成擁有7個工作組，其中4個是正式批準的。
最近，P1451.3工作組定義了用于集群傳感器應用和確保高速、同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴?。同時，P1451.4工作組完成了模擬變送器的混合模式通信的應用，例如數(shù)字電子表格和模擬信號。
約兩年以前，美國國家儀器公司（NI）報道說它意識到了1451.4潛在的價值，并開始與IEEE工作組更積極地合作。NI的激勵和IEEE的批準通過成為1451.4復蘇的動力。


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圖1：Watlow公司和美國國家儀器公司報道說，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)字儀器和測量系統(tǒng)的網(wǎng)絡中。IEEE 1451.4目前正有一個良好的機會，依靠簡化變送器的安裝、網(wǎng)絡的建設與系統(tǒng)的維護和更新來加快聯(lián)網(wǎng)傳感器的應用。1451. 4正通過建立一個通用系統(tǒng)達成上述目標，該系統(tǒng)的信息數(shù)字網(wǎng)絡需要辨識、標志、接口和使用來自模擬傳感器的信號。
1451.4工作組副主席，美國國家儀器公司經(jīng)理David Potter解釋說1451.4是一項實用的技術(shù)標準，它使變送器電子數(shù)據(jù)表格與模擬測量相兼容。“由于在變送器模擬接口增加了自識別功能，該標準具有令任何測量系統(tǒng)，模擬的或數(shù)字的，更易于安裝、配置和維護的潛力。當傳感器連接到數(shù)據(jù)采集設備或任何儀表板，就會得到大量的關(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)保存在一塊存儲芯片中，那么你就可以自動進行安裝與校正?！?
1451.4標準還利用嵌入在傳感器中的電可擦除、可編程、只讀存儲器芯片(EEPROM)實現(xiàn)即插即用功能詳細資料的存儲與通信。制造商可以由Internet獲取芯片的標志符。一個完整的變送器電子數(shù)據(jù)表格可能包含一個具體類型傳感器的類型識別和屬性內(nèi)容，如加速計、麥克風、應變儀、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數(shù)據(jù)。
對某個具體傳感器的要求是，模板描述文件應當在網(wǎng)站上給出并發(fā)布。該標準考慮到在一些現(xiàn)存的傳感器中不能嵌入如EEPROM的存儲器，