采用IEEE 1451.2的智能傳感器獨(dú)立接口設(shè)計(jì)

IEEE 1451.2協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 1451.2協(xié)議規(guī)定智能傳感器由網(wǎng)絡(luò)適配器和智能傳感器接口模塊兩部分構(gòu)成。傳感器獨(dú)立接口是智能傳感器接口模塊和網(wǎng)絡(luò)適配器的接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)適配器對(duì)智能傳感器接口模塊的控制和兩者之間的通信。本文介紹滿足IEEE 1451.2協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)適配器和智能傳感器接口模塊之間的傳感器獨(dú)立接口設(shè)計(jì)，以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況。

關(guān)鍵詞 IEEE 1451.2 TII 熱插拔 UCC3918 智能傳感器

引言

　　20世紀(jì)80～90年代，基于各種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能傳感器得到了迅速發(fā)展。由于現(xiàn)場(chǎng)總線種類很多，智能傳感器接口紛繁復(fù)雜。20世紀(jì)90年代末，IEEE陸續(xù)推出了IEEE 1451協(xié)議族，提出了統(tǒng)一的傳感器接口和傳感器的自描述模型，解決了智能化傳感器的兼容性、互換性和互操作性等問題。該協(xié)議已經(jīng)用于壓力監(jiān)測(cè)、石油液位監(jiān)測(cè)、蔬菜大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域。

　　IEEE 1451.2（transducer to microprocessor communication protocols and transducer electronic data sheet formats）是IEEE 1451協(xié)議族中的數(shù)字式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有線傳輸標(biāo)準(zhǔn)。只要網(wǎng)絡(luò)適配器（NCAP）和智能傳感器模塊（STIM）遵守IEEE 1451.2標(biāo)準(zhǔn)，不論測(cè)控網(wǎng)絡(luò)采用何種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，各廠家生產(chǎn)的智能傳感器接口模塊都可以實(shí)現(xiàn)相互兼容，從而方便地加入已有的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中。因此，符合IEEE 1451.2協(xié)議的傳感器獨(dú)立接口是此類測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)。

　　本文在介紹IEEE 1451.2協(xié)議的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了在實(shí)現(xiàn)同步相量測(cè)量的電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器獨(dú)立接口（Transducer Independent Interface ，TII）電路的設(shè)計(jì)方案。

1 IEEE 1451.2傳感器接口規(guī)范簡介

　　IEEE 1451協(xié)議族定義了一系列的標(biāo)準(zhǔn)智能傳感器接口。IEEE 1451.2協(xié)議提出了一種數(shù)字化點(diǎn)到點(diǎn)的智能接口模塊到網(wǎng)絡(luò)適配器的有線傳輸接口方案。

　　IEEE 1451.2協(xié)議通過定義TII通信協(xié)議、時(shí)序和電氣規(guī)范，確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。傳感器獨(dú)立接口是一個(gè)10線的接口，按功能可分為4組，如表1所列。

表1 傳感器獨(dú)立接口信號(hào)列表[1]