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采用IEEE 1451.2的智能传感器独立接口设计

IEEE 1451.2协议是一种网络化智能传感器接口标准。IEEE 1451.2协议规定智能传感器由网络适配器和智能传感器接口模块两部分构成。传感器独立接口是智能传感器接口模块和网络适配器的接口，实现网络适配器对智能传感器接口模块的控制和两者之间的通信。本文介绍满足IEEE 1451.2协议的网络适配器和智能传感器接口模块之间的传感器独立接口设计，以及现场试验情况。

关键词 IEEE 1451.2 TII 热插拔 UCC3918 智能传感器

引言

　　20世纪80～90年代，基于各种现场总线技术的智能传感器得到了迅速发展。由于现场总线种类很多，智能传感器接口纷繁复杂。20世纪90年代末，IEEE陆续推出了IEEE 1451协议族，提出了统一的传感器接口和传感器的自描述模型，解决了智能化传感器的兼容性、互换性和互操作性等问题。该协议已经用于压力监测、石油液位监测、蔬菜大棚环境监测等诸多领域。

　　IEEE 1451.2（transducer to microprocessor communication protocols and transducer electronic data sheet formats）是IEEE 1451协议族中的数字式点对点有线传输标准。只要网络适配器（NCAP）和智能传感器模块（STIM）遵守IEEE 1451.2标准，不论测控网络采用何种网络标准，各厂家生产的智能传感器接口模块都可以实现相互兼容，从而方便地加入已有的测控网络中。因此，符合IEEE 1451.2协议的传感器独立接口是此类测控网络的重要环节。

　　本文在介绍IEEE 1451.2协议的基础上，详细介绍了在实现同步相量测量的电力系统传感器网络中的传感器独立接口（Transducer Independent Interface ，TII）电路的设计方案。

1 IEEE 1451.2传感器接口规范简介

　　IEEE 1451协议族定义了一系列的标准智能传感器接口。IEEE 1451.2协议提出了一种数字化点到点的智能接口模块到网络适配器的有线传输接口方案。

　　IEEE 1451.2协议通过定义TII通信协议、时序和电气规范，确保可靠的数据传输。传感器独立接口是一个10线的接口，按功能可分为4组，如表1所列。

表1 传感器独立接口信号列表[1]