网络化智能传感器／执行器的设计及接口标准IEEE1451.2

文中介绍了国际电器电子工程师协会ＩＥＥＥ组织针对智能网络化变送器（传感器／执行器）而制定的接口标准ＩＥＥＥ１４５１产生的背景、历史和优越性,介绍了兼容各种现场总线标准的智能网络化传感器系统的组成。特别是针对其中的ＩＥＥＥ１４５１．２部分做了较为详细的叙述,对其规定的技术特征：数字接口、谱送器模型、ＴＥＤＳ内容、ＳＴＩＭ的典型结构以及传减速 校准方法模型等分别作了介绍,并给出出典型的网络应用结构。     

基于IEEE1451.2的智能变送器接口模块的研制

网络化及智能化是当今传感技术发展的重要方向.为了解决智能传感器产品互不兼容的问题,IEEE1451.2标准规定了一个连接不同智能变送器到网络适配器(NCAP)的数字接口,实现了现场设备的即插即用,同时描述了电子数据表单(TEDS),使传感器具有智能功能.文中简述了IEEE1451.2标准,重点介绍了利用ADuC812单片机实现智能变送器接口模块(STIM)的硬件设计方案,并且用VB设计了一个测试平台,实现了PC与智能变送器之间的数据通信.     

基于ADuC824的智能厚膜微压力变送器的设计

针对厚膜微压力传感器的特点，介绍了基于ADuC824的智能厚膜微压力变送器的硬件设计和软件设计，并对变送器的非线性和温度补偿方法进行了探讨，结果表明：利用单片机的强大功能，实现了智能变送器的非线性校正、零点和温度补偿，具有电路结构简单、稳定性好、误差小、测量精度高等特点。     

扩散硅压力传感器误差补偿方法的研究（一）

本文着重讨论了硅压阻式压力传感器在智能差压变送器中温度误差、静压误差的“软补偿”理论和实现方法,提出了表征传感器特性的“群特性”概念。介绍了利用常规仪器进行传感器特性鉴定测量的方法,简要介绍了智能差压变送器的硬件结构和软件系统。     

IEEE1451智能传感器接口标准研究

对IEEE1451标准中的智能传感器功能模型和信息模型进行了具体分析,并且结合网络化智能传感器通用开发平台的设计实现的体验,对IEEE1451的设计思想做出评价.IEEE1451标准成功之处是对变送器电子数据表TEDS的设计,较好地解决了传感器自动校正的问题.IEEE1451智能传感器信息模型是一个通用模型,但在实现上有一定难度,缺乏功能相对简单的模型子集.另外,IEEE1451标准把智能传感器划分为STIM和NCAP两个模块,必要性不强.最后讨论了智能传感器标准的未来发展.     

多参数新型智能变送器的设计

主要介绍了多参数传感器芯体的概念、原理及结构特点，介绍了美国TI公司最新推出的24位高精度低功耗微处理器MSC1211Y5，给出了在多参数智能变送器硬件设计中MSC1211Y5和多参数传感器接口电路，小信号处理中针对各种噪声和干扰采取的模拟滤波和数字滤波，HARD通讯过程中数据传输波形示意图，智能变送器软件设计中用高级语言编制的采样程序举例以及对小信号处理时绘制刷线路板方面的注意事项。     

"即插即用"智能变送器模块的设计与实现

网络化智能化传感器的兴起使得测控网络的搭建效率提高,其关键是要解决传感器与现存各种总线网络之间互换性和互操作性的问题.在各种解决方案中,IEEE1451.2标准利用TII通用接口技术实现二者之间的连接,同时引入电子数据表格(TEDS)使得传感器具有一定的智能.文中对IEEE1451.2标准进行简要描述后,介绍了利用MSP430单片机实现智能变送器的硬件方案,并对TEDS的实现方式进行分析,最终利用LabVIEW编写了TEDS配置界面,实现了对智能变送器的参数配置.     

基于CC2530F256的智能变送器模块的研制

为了适应传感器网络化、智能化的发展趋势,解决其兼容性和气象站大量布线的问题,采用CC2530系列芯片以及Z-Stack协议栈的编程体系设计智能变送器模块,实现常规气象要素传感器信号的高精度采集及数据的无线传输,同时对IEEE1451标准中的电子数据表格(TEDS)进行了设计,使传感器实现智能化。详细介绍了智能变送器硬件电路设计和数据处理软件流程图,并且实现了部分电子数据表格的在线更新,通过串口测试工具可以实现数据通信。它具有体积小、超低功耗等优点,系统能够在观测场长时间稳定运行。     

基于IEEE1451的网络化智能数据前端研究

智能维护系统所需要的多种传感器和执行器的兼容与接口问题日益突出，为降低维护系统的成本与复杂度，提高可靠性，本文基于智能化、网络化的设计思想，借助IEEE1451智能变送器接口标准和网络技术，搭建了一个分布式、开放的设备网络化智能维护系统。基于敏捷制造对制造过程管理与控制的需求，研究并建立了制造系统智能前端的原型。基于IEEE1451标准的设计思想和DSP及ARM和HPI技术，介绍了智能前端的软硬件构成与网络接口设计。并针对该系统的高可靠性、网络化和智能化要求，提出了多参数集成智能维护前端的解决方案及应用实例。实验表明，系统运行稳定，实时性良好。     

基于二次曲面拟合的压力变送器的标定

针对传统的压力变送器,给出了一种超低功耗无线智能压力变送器的设计方案。详细介绍了变送器中压力传感器的测量电路原理,同时给出了该测量电路的可行性的分析过程;并在此基础之上给出了一种用曲面拟合实现二传感器的数据融合的方法,从而实现对电容式压力传感器的标定。     

基于电能测量的网络化智能传感器的设计与实现

基于IEEE1451智能传感器标准,以ADI公司的ADuC7027微处理器为核心芯片设计了网络化智能电能传感器,开发了硬件系统和软件系统,搭建了电能传感器的测试平台,对电能传感器的响应时问和电参数测量精度进行测试,以验证电能传感器原型的可行性。     

智能网络传感器在钻井监控中的应用

为解决传感器与多种总线的相连问题,设计了基于IEEE 1451．2标准的智能网络传感器．该传感器包括智能变送器接口模块、网络应用处理器与变送器标准接口三个部分,智能网络传感器解决了与多种总线相连问题,能实现传感器即插即用,便于系统以后更新与升级．     

基于IEEE1451.2标准设计数字式智能压力变送器

为简化传统设计中复杂的变送器与网络通讯的问题，IEEE1451．2标准将变送器与微处理器以及微处理器与网络之间的接口标准化，使变送器模块达到即插即用的功能。介绍了IEEE1451．2标准，描述了基于该标准的DX数字式智能压力变送器的接口设计和功能实现。     

电容角位移式智能金属管浮子流量计的研究

基于浮子流量计普遍流量方程及电容角位移式传感器检测机理的新型智能金属管浮子流量计，实现了对流量的精确测量。本文详细介绍该流量计计量原理、转换器的设计、信号的智能化处理、样机标定及误差分析，给出了3台样机均显示可喜成绩，获得较高精度。     

以太网现场总线圆卡设计与实现

随着以太网技术在控制领域的快速发展,基于它的智能产品不断出现。作为现场总线智能仪表设备核心的圆卡,既要起到控制的作用又要作为网络接口使用。着重介绍圆卡的设计与实现,该卡采用嵌入式微处理器作为其中央控制单元,同时配以以太网的通信控制芯片以及相应的嵌入式操作系统,构成了基于以太网的工业通信控制卡。     

基于MSP430和USB数据传输技术的脉象仪的设计

文章设计了基于MSP430和USB接口的脉象测试仪数据实时采集显示系统,从传感器的选择,信号的采集,放大,滤波,A/D转换,USB通信,计算机显示等方面做了相关地说明,并对脉象进行了实测,符合人体脉象的标准。     

A smart memory type of data acquisition system for shaft misalignment maintenance

This paper presents the development results of a smart memory module for data acquisition system to examine the characteristics of shaft misalignment. The smart memory module is a standalone type with high capacity, and it can communicate with computer via RS-232 interface in off-line after data acquisition. In the process of shaft misalignment maintenance, the misalignment data achieved by strain gauges on the turbine rotor are synchronized with the angle data gathered by 4 angular sensors boarded on the smart memory system. The real time data are acquisitioned in the manner of self operation during testing; then the data saved in smart memory are translated into a computer for data processing and analysis via RS-232C. For the better precision, the system uses two types of filters: a low pass filter on interface circuit and a transfer average filter in software. Also, the effectiveness of data acquisition operation using the developed smart memory module is proved through the experimental results using mock-up system.     

A Low Cost,High Resolution Interface Circuit for Differential Capacitance Transducer

Abstract

For accurately detecting capacitance changes of the differential‐capacitance transducer, which is widely used in environmental and chemical engineering, a low‐cost interface circuit was developed. The circuit uses a “lock‐in detection” circuit with feedback loop containing a DC amplifier and a modulator to yield such advantages over the others that it reduces the sensitivity to element parameter variations in the “lock‐in detection” circuit, that it decreases the sensitivity to the disturbances within closed‐loop, and that it is immune to parasitic capacitance, resistance, amplitude, and frequency of the excitation voltage source. The circuit has the capability to detect a capacitance change as small as 0.0078% of the total capacitance, up to 80 pF. A capacitance diaphragm pressure transducer and a standard pressure source (Rusca 2465 piston gauge) are connected to the interface to confirm the analysis.