智能传感器技术与虚拟仪器技术在测量仪器中的完美结合

　　一、智能传感器技术与虚拟仪器技术结合的可能性

　　虚拟仪器技术和智能传感器技术是测试技术与仪器领域中两项重要的创新技术, 它们各自在该领域中得到广泛应用。能否将这两项技术结合以充分发挥它们的优势呢? 通过以下分析, 表明这种结合是可行的。

　　1.虚拟仪器技术中“软件是仪器”的思想使传统仪器的部分硬件软件化。传统仪器的键盘和显示屏完全可以由虚拟前面板相应的控件代替, 同时利用NI公司的Lab-VIEW软件强大的数据处理功能, 实现数字信号后期的分析处理。因此, 与笨重的传统仪器相比, 硬件部分更为小巧精练, 易于集成到传感器中。

　　2.由于智能传感器接口模块STIM(Smart TransducerInterface Module)中集成了微处理芯片、信号调理电路、数据采集电路、接口电路。智能传感器与传统的模拟传感器输出模拟原始信号不同, 它输出的是数字信号, 通过数字通讯接口可以直接与虚拟仪器中的主要硬件———计算机交换信息。

　　3.在成熟的网络技术基础上, NI公司提供了多种功能强大的工具和方便灵活的方法。如DataSocket技术建立在TCP/IP协议的基础上, 却不用进行复杂的底层TCP编程, 就可以通过计算机网络向多个远端的终端同时发布现场的测量数据。虚拟仪器如此强大的网络通信功能, 为网络化智能传感器的实现提供了极佳的平台。

　　二、智能传感器技术与虚拟仪器技术结合的优势

　　1.测量仪器更为小巧便携, 使用方便

　　一个智能探头、一根USB电缆、一台计算机, 这就是测量仪器的全部硬件。传统仪器的前面板由计算机应用程序代替, 测试台上堆满了各式各样的测量仪器机箱的情形将不复存在。

　　利用USB电缆传输速度快、连线少、即插即用、自带电源以及支持热插拔等特性, 使使用更方便。

　　2.测量仪器的智能化程度大大提高

　　普通模拟传感器所完成的任务是将非电信号转换成电信号, 输出模拟信号。而智能传感器接口模块STIM可以完成: 将非电量转换为电量; 经过放大、滤波、调零等电路对模拟信号进行加工处理; 模数转换, 将处理过的模拟信号转变为数字信号; 通过单片机的控制协调,经接口电路, 完成与计算机中的应用程序命令与数据的相互通信。

　　智能传感器技术中的电子数据表单TEDS(Transduc-er Electronic Data Sheet), 包含的关键信息有生产厂家、序列号、灵敏度、标定日期、校正系数等。TEDS不仅较好地解决了传感器自动校正难题, 而且为测量仪器提供了自我识别、自我描述和设置的能力。

　　完全可以将智能传感器做成“傻瓜”式传感器, 用户只需打开电源, 设置必要的参数( 有时甚至不需任何设置), 便能完成测量, 一切都由单片机自动完成。