MEMS传感器的标准化现状与发展对策

随着MEMS传感器在各个领域的广泛应用,传感器领域的标准化工作思路和技术路线发生了变化。论述了目前国内外MEMS传感器标准的现状,并就国内外MEMS传感器标准体系的发展过程、特点、标准体系存在的问题、与现有半导体标准的关系进行了分析探讨,同时,对我国MEMS传感器标准的发展对策提出了建议。     

IEEE1451.2的智能变送器模块设计

IEEE1451标准提出一种通用的传感器接口标准,解决了传统传感器与各种网络相互不兼容的问题。本文以IEEE1451标准中IEEE1451.2标准为基础,利用MSP430单片机设计出一个智能变送器模块,可使传统的传感器变为具有通用的接口、能够实现＂即插即用＂功能的智能传感器;同时,利用LabVIEW软件编写的参数配置界面,可以实现对智能传感器内部电子数据表格（TEDS）的配置,为IEEE1451标准智能传感器模块的研制提供了实例。     

IEEE 1451网络化智能传感器标准的发展及应用探讨

IEEE 1451标准由IEEE 1451．1、1451．2、P1451．3和P1451．4组成。它定义了一套连接传感器到网络的标准化通用接口，建立了网络化智能传感器的框架，这使得传感器制造商有能力支持多种网络。然而，IEEE 1451标准在应用中存在着一些困难。本文简要介绍IEEE 1451标准的内容和发展过程，分析限制该标准应用的一些原因，讨论IEEE 1451.x标准之间的关系，给出一个用于机器人手爪的基于IEEE 1451．1标准的网络化智能传感器的例子。     

即插即用的智能传感器IEEE P1451.4标准研究

IEEE P1451.4是关于即插即用的模拟传感器的新标准,该标准在传统传感器的基础上定义了一种自我识别和描述的机制,这种机制大大减少了系统的配置和诊断时间;对1451.4传感器的模型和结构进行了研究,具体分析了用于存放传感器信息的数据表单TEDS的结构及用于传输模拟和数字信号的混合模式接口,并简要介绍了数字接口的通信协议,最后指出了IEEE1451.4与IEEE1451的其他标准一起将成为智能传感器的发展方向.     

IEEE 1451网络化智能传感器接口技术

传感器技术和网络技术的结合产生了网络化智能传感器,由此制定了IEEE 1451网络化智能传感器标准;IEEE 1451标准族的目标是定义一套通用的通信接口,使变送器同微处理器、仪器系统或网络相连接,标准不仅允许厂家生产的传感器支持多种网络,还允许用户根据实际情况选择传感器和网络,并支持即插即用;文中还简要介绍了IEEE 1451网络化智能传感器的意义和应用现状。     

Sensors Plug＆Play——智能传感器测量的新标准

IEEE 1451．4提出的一项传感器新标准减少了传感器配置的时间和难题。该标准创建了一个通用的方法，让传感器可以像计算机上USB鼠标一样即插即用。IEEE 1451．4定义了一套通过模拟信号接口，向传感器加载自定义操作的机制。这个混合模式的接口把传统的模拟传感器信号与低成本的串行数字连接结合在一起，以访问传感器内嵌的传感器电子数据表(TEDS)。为将“传感器即插即用”的优势延用于传统型模拟传感器，虚拟TEDS将以电子文档形式提供同样的传感器电子数据表。有了TEDS，传感器就可以向与其连接的数据采集系统进行自我识别和描述。     

基于IEEE1451．2标准的网络传感器TMI1451．2—KC

自动化领域广泛使用的网络传感器,不具有互换性,IEEE1451．2标准为控制网络和传感器之间定义了一个标准接口,把对网络的选择和传感器的选择分开,本文在简要回顾传感器发展史的基础上,概述了IEEE1451．2标准的由来,论述了基于IEEE1451．2标准的网络传感器TMI1451．2－KC的结构,功能和应用领域。     

日本基于MEMS传感器的研究进展

本文综述了近年来日本基于MEMS的传感器在企业和高校的研究进展,简述了各类MEMS传感器的结构特点与微机械加工技术,对我国MEMS传感器的研究与发展将有很大的借鉴作用.     

阵列式MEMS惯性传感器及噪声抑制研究

针对惯导系统中MEMS惯性传感器随机噪声较大的问题,本文利用MEMS惯性传感器体积小的特点,采用32个消 费级MEMS惯性传感器,组成惯性传感器阵列,设计了阵列形式的MEMS惯性传感器测量单元。通过对阵列传感器建模与分析,将32个惯性传感器数据进行数据融合,以此降低消费级MEMS惯性传感器的随机噪声误差与零偏不稳定性。最后利用Allan方差分析了惯性传感器的噪声特性。实验结果表明,在静态状况下,阵列式MEMS惯性传感器有效的抑制了惯性传感器的随机误差,提高了惯性传感器的精度。     

基于IEEE1451和TCP/IP协议智能传感器的研制

IEEE1451标准提供了一种开发即插即用智能传感器的框架.结合IEEE1451标准开发出用于以太网的智能传感器,详细介绍了其设计思想,硬件结构,软件设计等.     

基于IEEE1451．2的网络化智能传感器模块设计

电力系统传感器网络能为电力系统安全监控提供实时的全局数据,并为电力系统实时在线安全分析和控制提供服务。IEEE1451．2标准将网络化智能传感器节点从结构上分为网络匹配处理器（NCAP）和智能变送器接口模块（STIM）,有效地实现了现场各种不同的智能变送器的网络互联和即插即用。另外,根据电力系统的自身特点,结合IEEE1451．2标准,实现了一种符合IEEE1451．2标准的STIM变送模块。     

基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络

设计实现了一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络,传感器对周围的环境进行监测,内嵌的单片机对数据进行处理,通过基于IEEE 802.15.4标准的无线模块进行无线传输,构成一个无线传感器网络.对无线传感器的结构设计和无线传输网络的具体实现过程进行了阐述,最后,给出了实验数据,并进行了分析.     

遵循IEEE1451标准的传感器即插即用研究

遵循IEEE1451标准和1-Wire总线二叉树路径搜索算法,对传统传感器模块实现即插即用。对标准TEDS技术进行研究,利用DS2431将TEDS植入传感器模块中,使系统能利用TEDS标识信息对传感器进行质询和认证。通过一个具体的Proteus仿真实例,验证了系统的可行性和可靠性。     

NI LabVIEW7．1支持智能传感器标准

20 0 4年5月,美国国家仪器有限公司和全球主要的传感器生产商联手支持用于智能传感器的IEEE 1 4 51 .4标准。通过采用全新的传感器电子数据表(简称TEDS) ,NILabVIEW 7.1可读写传感器信息。TEDS技术通过将比例参数、校准信息和传感器供应商信息等数据数字化地存储到一块嵌入式E2 PROM芯片中,彻底取代了纸张化的传感器信息表单,简化传感器配置并防止信息输入错误。LabVIEW是第1个全面支持IEEE 1 4 51 .4标准的通用应用软件。有了用于LabVIEW 7.1的免费TEDS库,世界各地的传感器生产商就能在同一个开发环境中为智能TEDS传感…     

基于三轴转台的MEMS惯性传感器参数测量方法

运动学参数的可靠与准确测量,对于高精度的MEMS惯性传感器应用于农业作业复杂环境具有重要意义。设计了一种基于SGT320E转台的MEMS惯性传感器运动学参数检测方法。对MEMS惯性传感器的陀螺仪和加速度计进行了固定零偏、标度因数、标度因数非线性、标度因数对称性等参数测量,采用Matlab软件分析试验数据,并将分析后的数据与传感器数据手册上的相关性能指标进行对比,结果表明该方法能够通过误差校正提高MEMS传感器精度。     

智能传感器接口标准IEEE1451的最新研究与应用

综述了智能传感器网络接口标准IEEE1451的最新研究和应用,特别对其理论研究、与其他标准的结合与发展及在航天领域及工业过程中的应用进行了重点阐述;国际上已经将射频标签(RFID)系统变送器通信协议纳入标准族作为IEEE1451.7,基于无线TIMs和无线NCAPs分别构建了两种无线传感器网络的方法,并研究了其与OMG(Object Management Group)标准和UPnP(Univer-sal Plug and Play)结合;该标准在航天、军事、工业控制和机器人控制等领域也有新的应用。     

传感器无线互联标准及实现

介绍了IEEE802.15.4标准的概念、产生背景、特点、构件及体系结构、发展前景,并探讨了基于IEEE802.15.4标准传感器的实现,对其实现中的问题给出了解决方法。     

IEEE1451标准智能传感器中网络应用处理器的实现

IEEE1451智能传感器接口标准为网络化传感器的互操作性与互换性提供了解决方案,在该协议的基础上,研制了系列IEEE1451标准网络化智能传感器,关键模块包括网络应用处理器(NCAP)和智能传感器模块(STIM)。详细介绍NCAP的实现方法;重点讨论关键技术的实现及其注意事项,最后,给出测试结果。通过实际测试,NCAP符合IEEE1451国际标准,传输速率达到8Mb it/s以上,能够应用于大型分布式测控领域。     

MEMS压力传感器批量组装设备的研制

针对当前MEMS产业化推进过程中的小批量的发展现状,研究面向批量组装的MEMS微操作实用化系统具有重要实际价值.针对MEMS高温压力传感器产业化发展过程中的批量化键合工艺需求,从分析压力传感器键合工艺入手,研究批量组装关键技术,最后进行系统集成研制MEMS压力传感器批量组装设备.批量组装实验表明该系统可实现典型MEMS传感器批量组装,对MEMS产业化发展具有重要意义.     

基于IEEE1451标准的智能传感器设计与实现

以远程环境监测为背景,设计一个基于IEEE1451智能传感器标准的监测系统。基于IEEE1451.4、IEEE1451.5和IEEE1451.1分别设计了变送器接口模块TIM、无线变送器接口模块WTIM和网络适配器NCAP,并给出了系统的硬件设计框图。此外,还设计了适用于环境监测的传感器电子表格(TEDS),并基于RT-Thread操作系统给出了软件系统主要的UML状态图和序列图。