傳感器是用于偵測、監(jiān)控和響應(yīng)溫度、壓力、濕度和運動等物理參量的設(shè)備。它們是許多實際工作系統(tǒng)不可或缺的零組件,在工業(yè)、消費、汽車、醫(yī)療和**方面應(yīng)用非常廣泛。在過去,從傳感器獲得的數(shù)據(jù)被直接發(fā)送至中央控制單元,然后中央控制單元可能會使用外掛的硬件組件或數(shù)字邏輯對傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行后制或顯示。
為此,智能傳感器訊號處理的需求逐漸浮現(xiàn),而其具備的條件包括以下幾項:
傳感器訊號融合
傳感器應(yīng)用復(fù)雜度的急速提升,使得將更強大的智能嵌入至傳感器接口變得勢在必行。很多應(yīng)用均采用多個傳感器來獲取各種測量數(shù)據(jù),并且運用十分先進的方法對數(shù)據(jù)進行處理。 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈 流體電磁閥
在某些情況下,必須同時處理來自多種傳感器的訊號,因而須利用同一個微控制器,這種情況可以稱為「傳感器訊號融合」。每種類型的傳感器都有各自的訊號特性,并且須要透過不同的后制從中提取有用的信息,這會增加中央處理器(CPU)的運算量和周邊數(shù)據(jù)處理量。
容錯技術(shù)需求大增
對于處理器而言,監(jiān)控傳感器訊號和偵測可能引起系統(tǒng)完全故障的錯誤也非常有用。檢測出錯誤情況后,可完全關(guān)閉系統(tǒng)或切換到多余備分傳感器。如果在錯誤檢測流程中再加入一個步驟,就可以在故障實際發(fā)生前對其進行預(yù)測,這將大大簡化現(xiàn)場硬件維護和保養(yǎng)。
此類容錯算法和技術(shù)可能會相當復(fù)雜,需要更高的運算能力、更大的內(nèi)存以及容易與更豐富的周邊功能,因此有必要升級到16位微控制器。
分布式處理
在許多應(yīng)用中,傳感器實際分散在較廣的區(qū)域內(nèi),如分散在大型建筑或工廠內(nèi),或分散在汽車的不同零件內(nèi)。對于這樣的分布式系統(tǒng)來說,集中式處理/控制方法往往被證實無效,或者在*佳情況下仍然效能不彰。
要減輕中央控制單元在處理和數(shù)據(jù)儲存方面的壓力,*好將處理能力分散到多個靠近的傳感器,或者甚至與傳感器整合的微控制器上。但是這種分布式傳感器處理方法需要各種強大的訊號轉(zhuǎn)換和通訊周邊。