现代检测低功耗与网络化技术.ppt

4网络化智能传感器及接口标准2)智能传感器接口标准——IEEE1451(2)IEEE1451标准的关键技术特征(a)变送器接口(TIM)模块主要功能：向NCAP传输数据和状态信息，TIM借助于IEEE1451.2所定义的10线数据接口TII(transducerindependentinterface)连接到NCAP。(b)网络适配处理器模块(NCAP)模块NCAP介于TIM和数字网络之间，用于从TIM模块获取数据，并将数据转发至不同的现场总线网络，同时实现对TIM模块的智能控制。**第31页,共36页，星期六，2024年，5月4网络化智能传感器及接口标准2)智能传感器接口标准——IEEE1451(2)IEEE1451标准的关键技术特征(c)数字接口:NCAP与TIM的连接通过10线数据接口TII进行，其硬件连接规定如下图所示。TII是基于SPI接口（serialperipheralinterface）协议的点对点、带同步时钟的短距离接口。**TII接口示意图第32页,共36页，星期六，2024年，5月**4网络化智能传感器及接口标准2)智能传感器接口标准——IEEE1451(2)IEEE1451标准的关键技术特征TII接口引脚信号定义引脚号信号名称驱动者功能1DCLKNCAP上升沿锁存数据2DINNCAP寻址，NCAP向TIM传输数据3DOUTTIMTIM向NCAP传输数据4NACKTIM触发应答和数据传输应答5COMMONNCAP公共端信号或地6NIOENCAP启动地址或数据传输7NINTTIMTIM向NCAP请求服务信号8NTRIGNCAP实现TIM通道的硬件触发9POWERNCAP提供+5V电压10NSDETTIMNCAP检测TIM存在与否第33页,共36页，星期六，2024年，5月4网络化智能传感器及接口标准2)智能传感器接口标准——IEEE1451(2)IEEE1451标准的关键技术特征电子数据表格(TEDS)TEDS是TIM内部的一个特定电子格式的内存区，用于描述TIM自身以及与其连接的传感器或执行器，提供对大范围传感器或执行器的支持，以自动识别这些传感器或执行器。TEDS一般储存在变送器内置电子储存器中，如E2PROM。TEDS也可采用虚拟TEDS，将TEDS文件储存在远程计算机或网络上。变送器工作时，NCAP把TEDS储存在NCAP中，以便于远程网络和用户访问。终端用户可通过读取TEDS信息来探查变送器的信息，如功能、运行参数、位置、性能、高级命令和其他文本信息等。第34页,共36页，星期六，2024年，5月4网络化智能传感器及接口标准2)智能传感器接口标准——IEEE1451(2)IEEE1451标准的关键技术特征物理单位表示:IEEE1451.2采用1个10bit二进制代码编码物理单位，按SI规定的7个基本物理量来表所有被测物理量。7个基本物理量：长度/m、质量/kg、时间/s、电流/A、温度/K、物质的量/mol以及光强/cd。实用中另加2个角度单位（球面角，弧度）。传感器物理量单位表示方法?物理量cdenmuradsrmkgsAKmol单位指数?111111111TEDS域0～4128128128128128128128128128例：力的标准单位为kgm/s2,对应TEDS域表示为0,128,128,128,130,130,124,128,128,128第35页,共36页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第36页,共36页，星期六，2024年，5月关于现代检测低功耗与网络化技术1概述传感器实现低功耗的意义节能、解决电磁兼容问题、降低成本，提高可靠性无线传感器续航、减小体积与质量实现自供电的前提条件传感器实现低功耗的主要途径低占空比-在满足性能要求的前提下低功耗敏感器件与自源型传感器调理电路低功耗电源管理第2页,共36页，星期六，2024年，5月1概述传感器实现网络化的意义信息获取管理多传感器协同工作第3页,共36页，星期六，2024年，5月2、信号调理电路的低功耗设计原则1）常用信号调理电路功能类型根据传感器输出的参量类型及其调理方式分类:(a)电阻型;(b)电容型;(c)电感型;(d)互感型;(e)