Интеллектуальные датчики. Эволюция понятия “датчик”. HART-датчики

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ

Датчик, который содержит в своем составе микропроцессорное устройство обработки информации, называют интеллектуальным датчиком.

Основные функции ИД:

1. Компенсация основных и дополнительных погрешностей:

a) нелинейности

b) влияния температуры

c) изменений во времени

2. Оценка достоверности данных

a) обработка данных дополнительных параметров

} слишком слабый сигнал

} стабильность объекта

} состояние сенсора (ПП)

3. Возможность передачи данных на цифровой интерфейс

- Отсутствие необходимости в АЦП на уровне контроллера

- Реализация гальванической развязки

4. Расширенные возможности связи

- Дистанционные операции с датчиком (напр. дистанционная калибровка)

5. Осуществление всего комплекса цифровой обработки сигнала первичного преобразователя

1. Передача сигнала непосредственно в значения физ. величин
2. Регулируемый объём выборки
3. Цифровая фильтрация

Эволюция понятия “датчик”

} Интеллектуальный датчик как дальнейшая эволюция ординарного

} Стандарты IEEE 1451 - для упрощения подключения преобразователей (датчик + исполнительный механизм) к ИП и к сетям

} Определение ИД по IEEE 1451

HART как частный случай ИД

} HART (Highway Addressable Remote Transducer) – цифровой протокол для передачи данных

} ИТ в полевых устройствах

} Построен по принципу “Ведущий-ведомый”

} Скорость передачи информации – 1200 бод

На рис. 8.9 показана функциональная схема интеллектуального датчика давления.

Сенсор - чувствительный элемент - преобразует давление в напряжение. АЦП - аналогоцифровой преобразователь - преобразует напряжение в код. МП - микропроцессор – осуществляет обработку сигнала - вычисление значения вычисляемого параметра, а также функции управления и линеаризации характеристики сенсора. Интерфейсные блоки служат для формирования сигналов цифровой и аналоговой передачи данных. Устройство

индикации показывает значение измеряемого параметра.

Частотно-модулированный сигнал цифровых данных при применении соответствующей фильтрации не влияет на основной аналоговый сигнал 4...20 мА. Скорость передачи данных для HART составляет 12 кбит/с.