即插即用傳感器(05-100)

 

　　表1 IEEE1451家族標(biāo)準(zhǔn)

　　體系結(jié)構(gòu)

　　P&P傳感可設(shè)計(jì)成不同水平的電子集成器件，這是由市場和技術(shù)限制決定的。一種情況是，傳感元件和智能元件，如通信電子、存儲寄存器以及傳感信號處理電路，可單片集成在單塊硅片上。如果生產(chǎn)數(shù)量足夠大，能分?jǐn)傇O(shè)計(jì)與制作定制IC的一次性工程成本投入，那末這一方法能得到成本最低廉的傳感器。要注意的是，傳感器的工作環(huán)境應(yīng)與半導(dǎo)體(通常是硅)材料技術(shù)相適應(yīng)。例如，傳感器想在6000C工作，單片集成解決方案就不合適。若想在此環(huán)境中工作，就要采用混合集成或分離的P&P方案，將電子電路與傳感分離開。

　　很多傳感器元件無法用半導(dǎo)體IC材料或工藝制作，最佳方案是采用混合法來整合，涉及專用混合IC和分離電路板技術(shù)。前者，輔助硅片用于通信、存儲和邏輯功能，然后與傳感元件封裝在一起。這樣，所有電路元件共用一塊基片，使用單個電路封裝。

　　分離電路板具有分別封裝的電子電路IC器件。傳感元件和支持IC通常安裝在同一電路板上，只有在某些極端應(yīng)用環(huán)境，電子電路和傳感元件是分離的。

　　另一種情況是P&P傳感器的虛擬實(shí)現(xiàn)。這里，傳感器特性信息是從分離的數(shù)據(jù)源取得的，如互連網(wǎng)上生產(chǎn)廠商網(wǎng)站或CD-ROM光盤。與使用硬件來修改傳感器和支持電路參數(shù)不同，虛擬P&P傳感器將收集傳感器特性信息的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移給較高級系統(tǒng)，DA系統(tǒng)自動地將ID值從傳感器傳送至系統(tǒng)，或安裝者手動地輸入已連接傳感器的ID。較高級系統(tǒng)隨后以用戶可識別的外部數(shù)據(jù)源(網(wǎng)站、CD-ROM或硬盤)下載信息，提取用于解釋傳感信號的校正常數(shù)和其它數(shù)據(jù)。

　　這一實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是無需改變傳感器的電路，或只需作少許的改變;缺點(diǎn)是能提供的專用信息較少。例如，從外部源得到的校正數(shù)據(jù)只是同一型號全部傳感器的通用校正系數(shù)，未必適合安裝中特定的傳感器。不僅如此，虛擬P&P傳感器不可能提供傳感器專用的應(yīng)用，安裝、或其它信息的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

　　技術(shù)難點(diǎn)

　　盡管P&P傳感器不斷取得進(jìn)展，但某些因素還待解決。有關(guān)具體安裝的某些信息可能對傳感器數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程用戶是十分有用的。例如，傳感器在系統(tǒng)中精確功能位置“3號輔助輸入線冷卻液管道第一個彎頭”以及較大范圍地域位置“某市，某地的處理設(shè)備”是用戶關(guān)心的二個字段,這一類信息提高了傳感器數(shù)據(jù)的價值,可是包含位置信息使P&P實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化。

　　另一類傳感器專用信息是如何處理特定傳感器老化后的重新校正，因?yàn)樵鹊臄?shù)據(jù)在老化后已不再適用。傳感器放置一年后能否有一種簡便方法來重新校正P&P傳感器?已安裝了一年的傳感器又將如何處理?虛擬P&P傳感器能應(yīng)對老化嗎?用戶要熟悉每個供應(yīng)商解決問題的方法。最終的答案可能很大程度上取決于所連接的較高級系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的具體情況。

　　未來發(fā)展方向

　　市場的推動，行業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的支持，促進(jìn)了P&P傳感器、智能和網(wǎng)絡(luò)傳感器的研制和應(yīng)用。IEEE1451家族標(biāo)準(zhǔn)業(yè)已完成，為構(gòu)建與其它硬件和軟件兼容的智能傳感器產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。

　　網(wǎng)絡(luò)和無線技術(shù)的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大無疑也增加了對智能傳感器的需求。兩種技術(shù)亟需關(guān)鍵的智能傳感器特性來更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的整合。例如，通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程用戶發(fā)送的簡單命令來讀取傳感器的當(dāng)前值，可能是十分容易的，也可能是極其困唯的，這取決于所查詢的傳感器數(shù)量與傳感器使用的標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)所連接的傳感器數(shù)量的增加，立即會要求傳感器的特性信息，缺乏識別正在向網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)的傳感器詳細(xì)信息，會極大地降低網(wǎng)絡(luò)的使用價值。

　　結(jié)語

　　在PC領(lǐng)域，P&P技術(shù)的價值是眾所公認(rèn)的，我們同樣確信，這一新功能亦將成為設(shè)計(jì)、制作和購買的傳感器的必備標(biāo)準(zhǔn)?！?東華)