采用IEEE 1451.2的智能傳感器獨立接口設計

IEEE 1451.2協(xié)議是一種網絡化智能傳感器接口標準。IEEE 1451.2協(xié)議規(guī)定智能傳感器由網絡適配器和智能傳感器接口模塊兩部分構成。傳感器獨立接口是智能傳感器接口模塊和網絡適配器的接口，實現(xiàn)網絡適配器對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)議的網絡適配器和智能傳感器接口模塊之間的傳感器獨立接口設計，以及現(xiàn)場試驗情況。

關鍵詞 IEEE 1451.2 TII 熱插拔 UCC3918 智能傳感器

引言

　　20世紀80～90年代，基于各種現(xiàn)場總線技術的智能傳感器得到了迅速發(fā)展。由于現(xiàn)場總線種類很多，智能傳感器接口紛繁復雜。20世紀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)議已經用于壓力監(jiān)測、石油液位監(jiān)測、蔬菜大棚環(huán)境監(jiān)測等諸多領域。

　　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)字式點對點有線傳輸標準。只要網絡適配器（NCAP）和智能傳感器模塊（STIM）遵守IEEE 1451.2標準，不論測控網絡采用何種網絡標準，各廠家生產的智能傳感器接口模塊都可以實現(xiàn)相互兼容，從而方便地加入已有的測控網絡中。因此，符合IEEE 1451.2協(xié)議的傳感器獨立接口是此類測控網絡的重要環(huán)節(jié)。

　　本文在介紹IEEE 1451.2協(xié)議的基礎上，詳細介紹了在實現(xiàn)同步相量測量的電力系統(tǒng)傳感器網絡中的傳感器獨立接口（Transducer Independent Interface ，TII）電路的設計方案。

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準智能傳感器接口。IEEE 1451.2協(xié)議提出了一種數(shù)字化點到點的智能接口模塊到網絡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、時序和電氣規(guī)范，確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。傳感器獨立接口是一個10線的接口，按功能可分為4組，如表1所列。

表1 傳感器獨立接口信號列表[1]