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传感器基础设施和通信原理

1.传感器的组成:敏感组件,转换组件,电子电路敏感组件:直接感受被测物,并确定与输出物理量的关系,例如弹性敏感组件将力转换为位移或应变输出。转换元件:将敏感元件输出的非电气物理量(例如位移,应变,光强度等)转换为电气参数(例如电阻,电感,电容等)。 2.通用传感器指示器:a)精度:用于描述测量结果与“真实值”之间的偏差程度,通用极限误差或极限误差与满刻度FS的百分比表示。b)可重复性:表示重复输入相同的测量值,获得的测量结果的一致性程度。 c)线性:它指示传感器的理想工作曲线与实际工作曲线之间的偏差。两条曲线之间的最大偏差与最大范围的比率通常用于描述传感器的线性度。 d)灵敏度:输出增量与输入增量之比是传感器静态特性的重要指标。 e)分辨率:当传感器的输入从非零值开始缓慢增加时,输出在经过一定的增加后会发生明显的变化。此输入增量称为传感器的分辨率,即最小输入增量。 3.通讯方式:按点对点收发器a)分类。单纯形:数据传输是单向的。在两个通信方中,一个固定为发送端,另一个固定为接收端。信息只能使用传输线在一个方向上传输。 b)。半双工:半双工数据传输意味着可以在信号载波的两个方向上传输数据,但不能同时传输。常用的RS-485标准是半双工通信协议。 C)。全双工:也称为双向同步通信,这意味着在通信的任何时刻,都可以同时进行从A到B以及B到A的双向信号传输。在全双工模式下,在通信系统的每一端都设置了一个发送器和一个接收器。 RS422和RS232标准是全双工通信标准。 4.开放系统互连(OSI模型)开放系统互连将网络通信的工作分为7层。第1到第4层被视为低层,这些层与数据移动密切相关。第5到第7层是高层,包含应用程序级数据。每一层负责一项特定的工作,然后将数据传输到下一层。该模型如下:(1)物理层:布线,光纤,网卡等用于将两个网络通信设备连接在一起的东西。 (2)数据链路层:数据链路层增强了物理层传输原始比特流的功能。它将物理层提供的可能错误的物理连接转换为逻辑上无错误的数据链路。提供透明,可靠的数据传输基础服务,例如点对点协议,以太网协议,高级数据链路协议等。(3)网络层:执行数据分析和路由,选择适当的网络间路由和交换节点以进行通信确保数据及时交付。网络层将数据链路层提供的帧组合成数据包。数据包用网络层头封装,该头包含逻辑地址信息-源站点的网络地址和目标站点的地址。 (4)传输层:它是整个协议层次结构的核心,也是唯一负责整体数据传输和控制的层。 (5)会话层:在会话层及以上的会话层中,数据传输单元不再单独命名,统称为消息。会话层不参与特定的传输。它提供了用于在应用程序之间建立和维护通信的机制,包括访问验证和会话管理。 (6)表示层:解决用户信息的语法表示问题,并提供格式化的表示和转换数据服务。表示层负责数据压缩和解压缩,加密和解密。 (7)应用程序层:将数据应用于应用程序,确定进程之间的通信性质以满足用户需求,并在网络和用户应用程序软件之间提供接口服务。如:SMTP,DNS,Modbus和FTP等。5.市场上常见传感器使用的物理层协议的比较:RS232RS422RS485通信模式为全双工,一对一单端通信