简化您的数据采集系统——从传感器到计算机的

简化您的数据采集系统——从传感器到计算机的完全即插即用功能

简化您的数据采集系统——从传感器到计算机的完全即插即用功能

前言

自20世纪90年代末出现以来，USB（通用串行总线）简化了键盘及鼠标等计算机外部设备的连接与安装。现在，随着USB数据采集设备的出现，开发测量系统的工程师们也可以充分利用USB即插即用的好处了。另外，20余家传感器公司根据IEEE 1451.4规定合作开发了传感器的即插即用标准，此标准大幅减少了传感器测量系统的搭建、配置及编程工作。结合使用这两种技术，工程师们可以方便地开发从传感器到计算机的即插即用数据采集（DAQ）系统，这样的组合不仅将硬件安装的时间缩至一半，还减少了应用程序的开发时间，从而极大降低了测量系统的总成本。

USB加快了安装和配置效率

因为工程师们能轻松地将设备连接到USB，所以它成为最受欢迎的计算机外部设备总线。但是，这样的连接方式为何如此简单？首先，USB的易用性来自于设备的自动识别和安装性能。虽然每条USB总线只能有一个主机（一般是您的计算机），但是它可以同时连接多达127台设备。主机初始化并控制所有总线通信，所以它拥有大多数协议信息。根据USB规格的规定，总线信号在一对数据线（D+和D-）上产生。在将任何一台设备插入到USB端口上之后，它的默认地址为0。在连接完毕后，设备将D+线拉到3.3 V的“高”状态。主机检测到此变化，给设备重新分配一个新地址，然后启动一个安装任务，在此任务中，它要求获得设备的各种信息，例如它的类型（集线器或具有特定功能的终端设备）等。当主机安装好了总线上的设备之后，操作系统将立即接管并安装所有需要的驱动程序，从而用户可以与该设备进行交流。这一相对简单的过程就是“即插即用（Plug and Play）”技术。

PCI等内部总线要求用户关机并重新开启计算机后才能安装硬件。而即插即用USB连接功能为需要频繁断开、然后重新连接硬件的便携性的用户带来极大的益处。大型工程公司经常在各个部门之间共享测量设备，这样，USB的连接能力就避免了花费大量时间安装和设定硬件，极大地方便了硬件共享。这一共享能力不仅节省了公司购买设备的费用，而且花费在安装上的时间也缩短了很多，从而节省了总成本，并提高了效率。

图1：内置TEDS的智能传感器

传感器即插即用技术大大缩短了安装与编程时间