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即插即用传感器(05-100)

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作者:时间:2009-02-23来源:电子产品世界收藏
 

 

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/91542.htm

  表1 IEEE1451家族标准

  体系结构

  P&P传感可设计成不同水平的电子集成器件,这是由市场和技术限制决定的。一种情况是,传感元件和智能元件,如通信电子、存储寄存器以及传感信号处理电路,可单片集成在单块硅片上。如果生产数量足够大,能分摊设计与制作定制IC的一次性工程成本投入,那末这一方法能得到成本最低廉的传感器。要注意的是,传感器的工作环境应与半导体(通常是硅)材料技术相适应。例如,传感器想在6000C工作,单片集成解决方案就不合适。若想在此环境中工作,就要采用混合集成或分离的P&P方案,将电子电路与传感分离开。

  很多传感器元件无法用半导体IC材料或工艺制作,最佳方案是采用混合法来整合,涉及专用混合IC和分离电路板技术。前者,辅助硅片用于通信、存储和逻辑功能,然后与传感元件封装在一起。这样,所有电路元件共用一块基片,使用单个电路封装。

  分离电路板具有分别封装的电子电路IC器件。传感元件和支持IC通常安装在同一电路板上,只有在某些极端应用环境,电子电路和传感元件是分离的。

  另一种情况是P&P传感器的虚拟实现。这里,传感器特性信息是从分离的数据源取得的,如互连网上生产厂商网站或CD-ROM光盘。与使用硬件来修改传感器和支持电路参数不同,虚拟P&P传感器将收集传感器特性信息的负担转移给较高级系统,DA系统自动地将ID值从传感器传送至系统,或安装者手动地输入已连接传感器的ID。较高级系统随后以用户可识别的外部数据源(网站、CD-ROM或硬盘)下载信息,提取用于解释传感信号的校正常数和其它数据。

  这一实现方法的优点是无需改变传感器的电路,或只需作少许的改变;缺点是能提供的专用信息较少。例如,从外部源得到的校正数据只是同一型号全部传感器的通用校正系数,未必适合安装中特定的传感器。不仅如此,虚拟P&P传感器不可能提供传感器专用的应用,安装、或其它信息的详细数据。

  技术难点

  尽管P&P传感器不断取得进展,但某些因素还待解决。有关具体安装的某些信息可能对传感器数据的远程用户是十分有用的。例如,传感器在系统中精确功能位置“3号辅助输入线冷却液管道第一个弯头”以及较大范围地域位置“某市,某地的处理设备”是用户关心的二个字段,这一类信息提高了传感器数据的价值,可是包含位置信息使P&P实现复杂化。

  另一类传感器专用信息是如何处理特定传感器老化后的重新校正,因为原先的数据在老化后已不再适用。传感器放置一年后能否有一种简便方法来重新校正P&P传感器?已安装了一年的传感器又将如何处理?虚拟P&P传感器能应对老化吗?用户要熟悉每个供应商解决问题的方法。最终的答案可能很大程度上取决于所连接的较高级系统设计和实现的具体情况。

  未来发展方向

  市场的推动,行业技术实验室的支持,促进了P&P传感器、智能和网络传感器的研制和应用。IEEE1451家族标准业已完成,为构建与其它硬件和软件兼容的智能传感器产品奠定了基础。

  网络和无线技术的应用范围的扩大无疑也增加了对智能传感器的需求。两种技术亟需关键的智能传感器特性来更好地实现网络的整合。例如,通过网络的远程用户发送的简单命令来读取传感器的当前值,可能是十分容易的,也可能是极其困唯的,这取决于所查询的传感器数量与传感器使用的标准。此外,随着网络所连接的传感器数量的增加,立即会要求传感器的特性信息,缺乏识别正在向网络提供数据的传感器详细信息,会极大地降低网络的使用价值。

  结语

  在PC领域,P&P技术的价值是众所公认的,我们同样确信,这一新功能亦将成为设计、制作和购买的传感器的必备标准。■(东华)


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