智能溫度傳感器的發(fā)展趨勢
2013-03-13
現(xiàn)代信息技術的三大基礎是信息采集(即傳感器技術)、信息傳輸(通信技術)和信息處理(計算機技術)。傳感器屬于信息技術的前沿尖端產品,尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業(yè)生產、科學研究和生活等領域,數(shù)量高居各種傳感器之首。近百年來,溫度傳感器的發(fā)展大致經歷了以下三個階段;(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件);(2)模擬集成溫度傳感器/控制器;(3)智能溫度傳感器。目前,國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展
1.2模擬集成溫度控制器
模擬集成溫度控制器主要包括溫控開關、可編程溫度控制器,典型產品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增強型集成溫度控制器(例如TC652/653)中還包含了A/D轉換器以及固化好的程序,這與智能溫度傳感器有某些相似之處。但它自成系統(tǒng),工作時并不受微處理器的控制,這是二者的主要區(qū)別。
1.3智能溫度傳感器
智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。目前,國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產品。智能溫度傳感器內部都包含溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。有的產品還帶多路選擇器、中央控制器(cpu)、隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關的溫度控制量,適配各種微控制器(MCU);并且它是在硬件的基礎上通過軟件來實現(xiàn)測試功能的,其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。
2.3總線技術的標準化與規(guī)范化
目前,智能溫度傳感器的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化,所采用的總線主要有單線(-Wire)總線、I2C總線、SMBus總線和spI總線。
(1)虛擬傳感器
虛擬傳感器是基于傳感器硬件和計算機平臺、并通過軟件開發(fā)而成的。利用軟件可完成傳感器的標定及校準,以實現(xiàn)最佳性能指標。最近,美國B&K公司已開發(fā)出一種基于軟件設置的TEDS型虛擬傳感器,其主要特點是每只傳感器都有唯一的產品序列號并且附帶一張軟盤,軟盤上存儲著對該傳感器進行標定的有關數(shù)據(jù)。使用時,傳感器通過數(shù)據(jù)采集器接至計算機,首先從計算機輸入該傳感器的產品序列號,再從軟盤上讀出有關數(shù)據(jù),然后自動完成對傳感器的檢查、傳感器參數(shù)的讀取、傳感器設置和記錄工作。
(2)網(wǎng)絡溫度傳感器
網(wǎng)絡溫度傳感器是包含數(shù)字傳感器、網(wǎng)絡接口和處理單元的新一代智能傳感器。數(shù)字傳感器首先將被測溫度轉換成數(shù)字量,再送給微控制器作數(shù)據(jù)處理。最后將測量結果傳輸給網(wǎng)絡,以便實現(xiàn)各傳感器之間、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及資源共享,在更換傳感器時無須進行標定和校準,可做到“即插即用(Plug&PlAy)”,這樣就極大地方便了用戶。來源:示波器 http://rengken.cn/
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