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智能传感器现代数字通信

报告传感器信号的问题已经从早期的年龄传感器的存在。事实上,有在感测参数如果信息不能显示,通信,或共享没有意义的。

最初,该信号被报道或多或少机械地和本地。例如,一个布尔登压力计,压力计,报告直接通过连接到管和指向上的刻度附连到框架上的运动的箭头所测量的压力。汞温度计报告通过水银柱的长度所感测的温度。

然而,为了向远程处理的信息,或使用所述传感器在一个闭环系统(传感器和控制),它是强制性的,以获得以电信号的形式的感测信息。用这个角度来看,一个机械到电变换器已经被添加到前面提到的压力表以实现真正的换能器具有或不具有本地信号调理。

其它类型的传感器具有能够直接处理电输出。例如,一个热敏电阻的电阻器,其中电阻随温度而变化。与应变由于所施加的压力的压阻应变计变化的电阻。这些可变电阻在惠斯通电桥提供电电压,通常局部之前被进一步传递空调引入。一种旋转电位器(电阻分压器),作为角位置传感器,或一个可变磁阻磁传感器,用作旋转速度传感器,直接发送无特定信号调节的输出电压。

直到最近,由于感测元件和信号调节技术的性质,所报告的信号是一个模拟电信号的电压,典型地(但不总是)成比例于施加到传感器上的实际电压。这是有效的离散传感器,无论有或没有信号调节,以及用于集成有源传感器。

自1990年代中期以来,该行业已经走向数字通信和智能CMOS检测器IC具有片上数字信号处理的出现,加速了迁移。本文介绍了移动,从最初的步骤和动机的最新进展,并强调独立的传感器和控制单元之间的点对点通信。

模拟输出协议

定感测元件的固有性质和相关的模拟信号调理电路,模拟输出电压已经被采用作为在传感器和电子控制单元(ECU),其中该信号与其他数据之间的初始和最合乎逻辑的报告方法进一步的处理。

图1:用于点至点通信传感器ECU模拟输出。

如图1,模拟输出通过偏压与提供的电源电压的传感器相同的源的ADC转换在ECU上侧。这是在模拟输出电压的比例的要求的原因。也就是说,对于一个给定传感器的信号,例如压力或位置时,输出电压VOUT为正比于电源电压VDD,所以VOUT / VDD =常数。在这种方式中,输出电平以百分比表示VDD和电源电压的变化不影响超出了ADC的数字化信号。电气编码信号,如电流环路4至20毫安(绝对值),可以被看作是模拟输出电压概念的扩展。
(责任编辑:Ondy)

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