[问答]

如何用一个旧自供电电流回路解决物联网节点共通性问题？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何用一个旧自供电电流回路解决物联网节点共通性问题？ 0
2021-6-10 12:09:54　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × Elva_chen 该类别下有 5 个回答。邀请回答 cmh25 该类别下有 5 个回答。邀请回答风动影随该类别下有 5 个回答。邀请回答 uwuefsdf 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user48 该类别下有 5 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 5 个回答。邀请回答 tozhyan 该类别下有 4 个回答。邀请回答 zkzk196599 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hvyweyrrwwrr 该类别下有 4 个回答。邀请回答 Oo一笑该类别下有 4 个回答。邀请回答 dechun28448 该类别下有 4 个回答。邀请回答 huhuiyun 该类别下有 4 个回答。邀请回答 freedom0zh 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user106 该类别下有 4 个回答。邀请回答 h1654155602.2407 该类别下有 4 个回答。邀请回答 qa110 该类别下有 4 个回答。邀请回答 sdgsgsgs 该类别下有 4 个回答。邀请回答梅子74 该类别下有 4 个回答。邀请回答蟹蟹蟹蟹该类别下有 4 个回答。邀请回答倪love 该类别下有 3 个回答。邀请回答举报周奕相关推荐 • 请问如何计算PMSM控制器电流回路的扭矩电流？ 330 • 脉冲电压回路和脉冲电流回路有什么区别？ 3979 • 什么叫做“尽量采用地平面作为电流回路” 4548 • 电流互感器在交流回路中是如何工作的 1619 • 物联网无线传感器的节点设计 1684 • 如何确保物联网的高能效 1764 • 物联网依赖于旧技术的原因是什么？ 1694 • 物联网的最佳能效怎么实现？ 2006 • 物联网无线传感器节点设计方案 2595 • 物联网无线传感器节点设计步骤 2616 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　所有物联网节点都有一个共通性：需要电源来运作。这可以透过能量采集或是较长续航力的电池；有一种较旧的、有线的解决方案可以解决这个电源的问题。.. 　　物联网（IoT）连结性是一个热门话题，但除了在因特网方面，它并不是一个新概念；几十年来，工业以及某些商业应用就会将各个种类的传感器以及换能器（transducer）链接到以计算机为基础的数据捕获设备与控制系统，物联网只是扩大了那些终端节点的范围与数量。　　要以物理方法传输讯号与数据有许多技术选项，有的方案仅需要最低程度的讯号调节（signal conditioning），有的则是更适合需要完全调节与数字化的讯号。在众多选项中，包括利用RS-432/485接口的有线链接方案，还有ZigBee、蓝牙、Wi-Fi等等专有无线通信方案。　　所有物联网节点都有一个共通性：需要电源来运作。这可以透过能量采集（如太阳能、振动、RF等等方法），或是较长续航力的电池；使用以低占空比（low duty cycle）、低休眠电流以及恰当电池的系统，很容易可以达到10年的电池寿命。　　其实有一种较旧的、有线的解决方案可以解决这个电源的问题──也就是自供电20mA电流回路（current-loop）界面（如图1）。我们很容易可以假设这个简单、古老的接口已经几乎过时，也不被推荐应用于新设计，但情况并非如此；事实上，IC供货商们仍持续推出采用这种回路的、功能更强大的新产品。　　　　图1：自供电电流回路的设计是简单与技术简洁性的范例，也是其优点　　在今年稍早Maxim针对发表的MAX12900超低功耗、高度整合4~20mA传感器发射器模拟前端（AFE）就是一个例子（图2）；该组件包括许多额外功能，但核心功能是可透过双线4~20mA电流回路接收电源并传输数据。其主要限制在于传感器与其调节功能功耗不超过3~4mA，而这种情况可能会需要外接传感器电源或是更多的线路，这会削弱自供电优势。　　　　图2：MAX12900是一款相对较新的、采用自供电电流回路接口的组件　　为何电流回路接口这种旧技术还被运用于新组件的设计？以下简单介绍其背景，会对理解原因有帮助。　　随着控制系统在1930年代与1950年代从气动式（pneumatic）演变为电气式，最常见的接口就是0~20mA电流回路，也被称为4~20mA回路。其概念相当简单有效：目标讯号──无论是来自传感器或是传输至作用换能器──最低讯号值为4mA，最高则为20mA。　　虽然这种回路最初是为模拟讯号设计，却没有任何控制协议，因此也可以被用于呈现数字讯号而非模拟讯号，其格式结构（format structure）可以最小化。而在几十年前，随着讯号调节电路以及其ADC/DAC大幅降低功耗，以数mA的「免费」电源来让该类电路运作变得实际可行。　　无论能不能自供电，电流回路在工业化应用上都能带来一些显著优势；不同于诸如RS-423/485等电压接口，这种低阻抗回路对EMI相对免疫，这在工业应用环境中是一大优势。此外，该回路具有一种整体性的、不花费成本的方法能让系统知道线路损坏（最常见的故障模式），因为电流会下降至容易识别的0mA。最后，做为一种单回路涵盖每个端点（one-loop-per-endpoint）的互连，它相当容易安装、标记、追踪以及除错。　　而其缺点是，随着工业回路的数量增加，线路成本与安装工作负担也会增加，此外需要提供每个回路一个从几V到大约24VDC的电流源；如果是跨不同位置的多个回路，可能还需要电气隔离以避免接地回路（ground-loop）问题。　　毫无疑问，老牌自供电电流回路仍有它的一席之地；与大多数的工程决策一样，没有简单、唯一的「正确选项」，只有针对不同应用的「最佳解决方案」，而这当然需要经过权衡与妥协。无论如何，在一些较旧的、由来已久的技术仍是好选择时，不要太快奔向那些最新、最厉害的解决方案。

2021-6-10 17:19:09 评论举报吴思莹