電接點(diǎn)壓力表批發(fā),溫度傳感器有幾種測(cè)量方式

1、溫度傳感器有幾種測(cè)量方式點(diǎn)擊次數(shù)：167發(fā)布時(shí)間：2011-6-15很多客戶打電話來(lái)問(wèn)溫度傳感器究竟有多少種測(cè)量方式。其實(shí)就兩種。下面就是介紹：根據(jù)溫度傳感器的使用方式，通常分為接觸式和非接觸式兩類。一、熱電偶、熱電阻接觸式由熱平衡原理可知，兩個(gè)物體接觸后，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到熱平衡，則他們的溫度必然相等。如果其中之一是溫度計(jì)（熱電偶或熱電阻），就可以用他對(duì)另外一個(gè)物體進(jìn)行溫度測(cè) 量，這種測(cè)溫方式就叫接觸式測(cè)溫。他的特點(diǎn)是，溫度計(jì)要與被測(cè)物體有良好的熱接觸，使兩者達(dá)到平衡。應(yīng)此，測(cè)穩(wěn)精確度非常高。用接觸式測(cè)溫時(shí)，感溫元件要與被測(cè)物體有良好的接觸，往往會(huì)破壞被測(cè)物體的熱平衡狀態(tài)，并受被測(cè)物體同化

2、，使其溫度一樣。應(yīng)此，對(duì) 感溫元件的結(jié)構(gòu)、性能要求比較高。二、熱電偶、熱電阻非接觸式利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測(cè)定物體溫度。這樣的測(cè)溫方式叫做非接觸式冊(cè)溫。他的特點(diǎn)是：不與被測(cè)物體接觸，也不改變被測(cè)物體的溫度分布，熱慣性小。從原理上 看，用這樣的方式測(cè)溫沒有上限。通常用來(lái)測(cè)量1000度以上的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或反映迅速的高溫物體的溫度或表面溫度。除了這兩種方式，就目前國(guó)內(nèi)國(guó)外的廠家和科研部門應(yīng)該還沒有找到第三種方法來(lái)進(jìn)行 溫度測(cè)量工作?？纯从袥]有您感興趣的：電容式壓力變送器，智能巡檢儀，多點(diǎn)熱電偶，耐磨熱電偶買磁翻板液位計(jì)五大注意事項(xiàng)點(diǎn)擊次數(shù)：139發(fā)布時(shí)間：2011-6-15地址：江蘇金湖經(jīng)

3、濟(jì)開發(fā)區(qū)同泰大道西&號(hào)fiP 211600電話：Se-SlT-o&SESM手機(jī)；16915130705 借直；36-S1T-S691S111購(gòu)買磁翻板液位計(jì)應(yīng)注意以下五方面：一、當(dāng)配有遠(yuǎn)傳配套儀表時(shí)需做到如下幾條：應(yīng)使遠(yuǎn)傳配套儀表緊貼液位計(jì)主導(dǎo)管，并用不銹鋼抱箍固定（禁用鐵質(zhì)）；遠(yuǎn)傳配套儀表上感應(yīng)面應(yīng)面向和緊貼主導(dǎo)管；遠(yuǎn)傳配套儀表零位應(yīng)與液位計(jì)零位指示處在同一水平線上；遠(yuǎn)傳配套儀表與顯示儀表或工控機(jī)之間的連線最好單獨(dú)穿保護(hù)管敷設(shè)或用屏蔽二芯電纜敷設(shè)；接線盒進(jìn)線孔敷設(shè)后， 要求密封良好，以免雨水、潮氣等侵入而使遠(yuǎn)傳配套儀表不能正 常工作，接線盒在檢修或調(diào)試完成后應(yīng)及時(shí)蓋上。二、應(yīng)根據(jù)介質(zhì)情況，不

4、定期清洗主導(dǎo)管清除雜質(zhì)；三、對(duì)超過(guò)一定長(zhǎng)度（普通型3米、防腐型2米）的液位計(jì)：需增加中間加固法蘭或耳攀作固定支撐，以增加強(qiáng)度和克服自身重量；四、磁翻板液位計(jì)的安裝位置：應(yīng)避開或遠(yuǎn)離物料介質(zhì)進(jìn)出口處，避免物料流體局部區(qū)域的急速變化，影響液位測(cè)量的準(zhǔn)確性；五、磁翻板液位計(jì)調(diào)試時(shí)：應(yīng)先打開上部引管閥門，然后緩慢開啟下部閥門，讓介質(zhì)平穩(wěn)進(jìn)入主導(dǎo)管（運(yùn)行中應(yīng)避免介質(zhì)急速?zèng)_擊浮子，引起浮子劇列波動(dòng)，影響顯示準(zhǔn)確性），觀察磁性紅白球翻轉(zhuǎn)是否正常，然后關(guān)閉下引管閥門，打開排污閥，讓主導(dǎo)管內(nèi)液位下降，據(jù)此方法操作三次，確屬正 常，即可投入運(yùn)行（腐蝕性等特殊液體除外）；傳感器的分辨率是如何定義的點(diǎn)擊次數(shù)：80發(fā)布

5、時(shí)間：2011-6-15傳感器的分辨率是如何定義的分辨率是指?jìng)鞲衅骺筛惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨率時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨率并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。電磁流量計(jì)專項(xiàng)檢測(cè)有哪些點(diǎn)擊次數(shù)：141發(fā)布時(shí)間：2011-6-15一、電極接觸電阻測(cè)量測(cè)量電極勺

6、液體接觸電阻值，可以不從管道卸下流量傳感器而間接估汁電極和襯里層表面大體狀況，有助于分析故障原因。二、電極的極化電壓測(cè)量電極與液體間極化電壓將有助于判斷零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障是否由于電極被污染或覆蓋所引起的。用數(shù)字式萬(wàn)用表2V直流檔，分別測(cè)兩電極與地之間的極化電壓（電磁流量計(jì)可以不停電測(cè)，也可停電測(cè)）。如果兩次測(cè)量值接近幾乎相等，說(shuō)明電極未被污染或被覆蓋，否則說(shuō)明電極被污染或被覆蓋。極化電壓大小決定于電極材料的 電極電位”和液體的性質(zhì)，測(cè)量值可能在幾 mV至幾百mV之間。因?yàn)閷?shí)際上運(yùn)行中兩電極被 污染情況不可能完全相同對(duì)稱，于是兩電極上的電壓形成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模

7、信號(hào)，造成零點(diǎn)偏移。三、信號(hào)電纜干擾的測(cè)定信號(hào)電纜受外界靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)干擾會(huì)使電磁流量計(jì)零點(diǎn)變動(dòng)。為判斷零點(diǎn)變動(dòng)是否由于受信號(hào)電纜干擾電勢(shì)影響，需測(cè)定干擾大體范圍和對(duì)電磁流量計(jì)的影響程度。四、測(cè)定有無(wú)接地電位電磁流量汁在正常使用過(guò)程中， 如傳感器附近電（力）機(jī)狀態(tài)變化 （如漏電），接地電位會(huì)產(chǎn)生變化而引起零點(diǎn)變動(dòng)。 檢查是否有這方面影響， 可將轉(zhuǎn)換器工作 接地C端子與保護(hù)接地 G端子短路，以零點(diǎn)（或指示值）變動(dòng)判斷有否接地電位。五、管道雜散電流流向判別有時(shí)侯為尋找管道雜散的干擾源在流量傳感器上游還足在下游，以縮小搜索范圍，設(shè)法減小或消除雜散電流干擾影響。數(shù)字多用表選型指南 2011-6-9

8、來(lái)源：儀表網(wǎng)選擇數(shù)字多用表一般從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：一、功能現(xiàn)在的數(shù)字多用表除了具有測(cè)量交、直流電壓，交、直流電流，電阻等五種功能外，還 有數(shù)字計(jì)算，自檢，讀數(shù)保持，誤差讀出，二極管檢測(cè)，字長(zhǎng)選擇，IEEE 4 8 8接口 或RS 2 3 2接口等功能，使用時(shí)要根據(jù)具體要求選用。二、范圍和量程數(shù)字多用表有很多量程，但其基本量程準(zhǔn)確度最高。很多數(shù)字多用表有自動(dòng)量程功能， 不用手動(dòng)調(diào)節(jié)量程，使得測(cè)量方便、安全、迅速。還有很多數(shù)字多用表有過(guò)量程能力，在測(cè) 量值超過(guò)該量程但還沒達(dá)到最大顯示時(shí)可不用換量程，從而提高了準(zhǔn)確度和分辨力。三、準(zhǔn)確度數(shù)字多用表允許的最大誤差不僅要看它的可變項(xiàng)誤差，還要看它的固定

9、項(xiàng)誤差。選擇的時(shí)候還要看穩(wěn)定誤差和線性誤差的要求是多少，分辨力是否符合要求。一般數(shù)字多用表如要求0.0005級(jí)0.002級(jí)，至少應(yīng)有6 1位數(shù)字顯示；0.005級(jí)0.01級(jí)，至少應(yīng)有5 1位數(shù)字顯示；0.02級(jí)0.05級(jí)，至少應(yīng)有4 1位數(shù)字顯示； 0.1級(jí)以下，至少應(yīng)有3 1位數(shù)字顯 示。四、輸入電阻和零電流數(shù)字多用表的輸入電阻過(guò)低和零電流過(guò)高都會(huì)引起測(cè)量誤差，關(guān)鍵要看測(cè)量裝置所允許的極限值是多少，即要看信號(hào)源的內(nèi)阻大小。信號(hào)源阻抗高時(shí)應(yīng)選擇高輸入阻抗、低零電流的儀器，使其影響可以忽略。五、串模抑制比和共模抑制比在存在各種干擾如電場(chǎng)、 磁場(chǎng)和各種高頻噪聲或進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)， 容易混進(jìn)干擾信號(hào)

10、， 造成讀數(shù)不準(zhǔn)，因此應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇串、 共模抑制比高的儀器， 尤其是進(jìn)行高精度測(cè)量 時(shí)，應(yīng)選擇帶保護(hù)端G的數(shù)字多用表，能很好地抑制共模干擾。六、顯示形式及供電電源數(shù)字多用表的顯示形式不僅限于數(shù)字，還可以顯示圖表、文字和符號(hào)，以便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、操作和管理。根據(jù)它的顯示器件的外形尺寸可分為小型、中型、大型及超大型四類。數(shù)字多用表的供電電源一般為220V,而一些新型的數(shù)字多用表電源范圍很寬，可以在1100V240 V之間。一些小型的數(shù)字多用表配上電池就可使用，也有一些數(shù)字多 用表可用交流電、內(nèi)部鎳鎘電池或外接電池三種形式。七、響應(yīng)時(shí)間、測(cè)量速度、頻率范圍響應(yīng)時(shí)間越短越好，但有一些表的響應(yīng)時(shí)間比較

11、長(zhǎng)， 要等一段時(shí)間后讀數(shù)才能穩(wěn)定下來(lái)。 測(cè)量速度應(yīng)根據(jù)是否與系統(tǒng)測(cè)試聯(lián)用，如聯(lián)用時(shí)，速度就很重要，而且速度越快越好。 頻率范圍，則根據(jù)需要適當(dāng)選擇。八、交流電壓轉(zhuǎn)換形式交流電壓測(cè)量分平均值轉(zhuǎn)換、峰值轉(zhuǎn)換和有效值轉(zhuǎn)換。當(dāng)波形失真較大時(shí)，平均值轉(zhuǎn)換和峰值轉(zhuǎn)換不準(zhǔn)確，而有效值轉(zhuǎn)換可不受波形的影響，使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。九、電阻接線方式電阻測(cè)量接線方式有四線制、兩線制。進(jìn)行小電阻和高精度測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇帶四線制的 電阻測(cè)量接線方式。隨著大規(guī)模集成電路和顯示技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字多用表逐漸向小型化、低功耗、低成本方向發(fā)展，數(shù)字多用表也明顯分為便攜式和臺(tái)式兩種。便攜式一般為3 1位或4 1位，體積小，重量輕，耗電少

12、，適合生產(chǎn)車間或野外使用；臺(tái)式可達(dá)6 1位或7 1位，準(zhǔn)確度和分辨力越來(lái)越高，采用微處理器和GP-IB接口設(shè)備，在計(jì)量、科研和生產(chǎn)部門作為標(biāo)準(zhǔn)表和精密測(cè)量用。智能電表設(shè)計(jì)難題匯總 2011-6-8來(lái)源：電子工程要設(shè)計(jì)出成功的計(jì)量解決方案，還需要克服許多難題。很多時(shí)候，開發(fā)計(jì)量芯片的設(shè)計(jì)人員甚至沒有意識(shí)到計(jì)量解決方案所面 對(duì)的挑戰(zhàn)和需求。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，使產(chǎn)品因?yàn)樾〉脑O(shè)計(jì)缺陷而無(wú)法用于最終解決方案。本文將介紹計(jì)量 SoC設(shè)計(jì)中的一些主要問(wèn)題，并提出一些能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的解決方案。同時(shí)，本文還使 SoC設(shè)計(jì)人員能夠提前了解挑戰(zhàn)，從而能夠從容應(yīng)對(duì)并設(shè)計(jì)出有效的 解決方案。難

13、題1:精確度精確度是計(jì)量應(yīng)用獲得成功的關(guān)鍵，因?yàn)榉?wù)提供商絕不會(huì)采用無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的儀表。精確度對(duì)于電表應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤為重要，因?yàn)榕c天然氣/水流量表模型相比，電表更加依賴模擬片上組件。通常，電表使用片上ADC測(cè)量電流和電壓的電平（因?yàn)槠釧DC會(huì)增加最終解決方案的價(jià)格）。另一方面，燃?xì)饬髁坑?jì)使用片外傳感器感應(yīng)氣體流的速度。這些傳感器能夠以一系列脈沖的形式提供數(shù)字輸出，這些輸出與流速成正比。由于這些傳感器一般都采用數(shù)字接口，因此整體精度對(duì)SoC的依賴性較低，更多地依賴于外部傳感器。另一方面，對(duì)于電能計(jì)量，精確度取決于兩個(gè)方面：輸電線如何與儀表相接（使用變壓器、傳感器、Rogowski線圈等）以及片上A

14、FE（模擬前端）對(duì)電壓和電流的測(cè)量精度。因此，對(duì)于燃?xì)?水流量表來(lái)說(shuō)，精度在很大程度上取決于所連接的傳感器的精度。對(duì) 于電表，精度取決于兩個(gè)因素：SoC的AFE以及SoC的片外模擬接口。下面我們將逐個(gè)進(jìn)行討論。模擬前端（AFE）從客戶的角度來(lái)說(shuō)， AFE的精度是最重要的因素。通常情況下，ADC的結(jié)果決定SoC的可擴(kuò)展性。模擬系統(tǒng)的精度主要取決于 ADC的選擇。工- ADC和逐次逼近（SAR）ADC是計(jì)量應(yīng) 用中最常用的，這兩種ADC都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。SARADC使用逐次逼近算法，工- ADC 使用過(guò)采樣技術(shù)對(duì)輸入進(jìn)行采樣，并執(zhí)行轉(zhuǎn)換。SARADC非常適用于功率敏感型應(yīng)用。然而，它們可能不適合

15、在非常嘈雜的環(huán)境中使用。 因此，根據(jù)ADC的性能和用例環(huán)境， 可以在ADC輸入端使用低通濾波器過(guò)濾噪聲。同時(shí)，與 - ADC相比，它們還具有較低 的穩(wěn)定時(shí)間-穩(wěn)定ADC以給出準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換值所需的時(shí)間。因此，SARADC更加適用于需要快速切換輸入通道的應(yīng)用，快速切換通道會(huì)導(dǎo)致快速 改變輸入電平。工-ADC需要高頻率時(shí)鐘，從而縮短穩(wěn)定時(shí)間。因此，這會(huì)提高解決方案 的最終成本并增加功耗。確定輸入負(fù)載負(fù)載線接口能耗計(jì)算需要在電流和電壓值之間執(zhí)行多次乘法和加法運(yùn)算。 電壓很容易；然而，確定電流消耗的確有些困難。然而，可以確定一個(gè)比例值（電流或電家庭/工業(yè)健筑物消耗的總電流不能饋送到芯片。 壓）并饋送到AFE

16、，然后使用ADC進(jìn)行測(cè)量。電流和電壓測(cè)量的比例因子是不變的，因此可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算。這種“電流測(cè)量”過(guò)程的一個(gè)限制是需要有能夠直接測(cè)量電流的低成本ADC。另一種選擇是使用已知的負(fù)載電阻將該電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，然后通過(guò)ADC測(cè)量該電壓，它對(duì)應(yīng)于實(shí)際的電流消耗。 這為電流測(cè)量提供了更可行的低成本解決方案，并且有各種技術(shù)可用于電流測(cè)量。一些使用最廣泛的技術(shù)包括-分流電阻器、Rogowski線圈、電流互感器。分流電阻器技術(shù)使用放置在負(fù)載電流線路上的小 份流）電阻器。當(dāng)負(fù)載電流通過(guò)該電阻 時(shí)，會(huì)形成一個(gè)小的電壓降。這個(gè)電壓降作為輸入饋送到 AFE中，后者可以測(cè)量相應(yīng)的電 流消耗。電流互感器（CT）方法

17、與普通變壓器的工作方式相同，負(fù)載電流（已消耗電流）磁通在二級(jí)CT線圈中生成少量電流，然后將電流通過(guò)負(fù)載電阻器，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，然后再饋 送到MCU的AFE。Rogowski線圈是另一種測(cè)量電流的方法 （見圖1）。這類線圈對(duì)于變化較大的電流也有不 錯(cuò)的測(cè)量效果。然而，它們以時(shí)間差分形式提供輸出。 這就是需要一個(gè)積分器獲得相應(yīng)電流 值的原因。圖IRogowski線圈結(jié)構(gòu)對(duì)比上述三種方式，分流電阻器技術(shù)是最便宜的；然而，該技術(shù)很難滿足高電流測(cè)量要求，并且存在DC偏移的問(wèn)題。電流互感器（CT）能夠比分流電阻器技術(shù)測(cè)量更多的電流，然 而，它們本身也存在問(wèn)題：它們的成本更高，存在飽和、滯后和DC/高

18、電流飽和等問(wèn)題。第三種Rogowski線圈法的測(cè)量范圍比 CT小，對(duì)大電流范圍表現(xiàn)出較好的線性特性， 也不存在飽和、滯后或 DC/高電流飽和問(wèn)題。然而，它的成本只比分流電阻器略微高一點(diǎn)?？紤]到電流變化和消耗類型，分流電阻器技術(shù)主要用于消費(fèi)/住宅應(yīng)用，Rogowski線圈在工業(yè)應(yīng)用中的使用更廣泛。難題2：電流消耗SoC的電流消耗是影響應(yīng)用/解決方案的電池壽命的主要因素。因此，在電池供電模式 下運(yùn)行的應(yīng)用要求 SoC具有非常低的電流消耗。燃?xì)庥?jì)/流量計(jì)不與電源直接連接。因此，它們只能由電池進(jìn)行供電。因此，與電表相比，這些應(yīng)用對(duì)電流更加敏感。這一 特性非常重要，因?yàn)橛?jì)量表的平均使用壽命約為15年，客

19、戶當(dāng)然不希望每隔幾年就更換電池。因此，與電表相比，燃?xì)?流量計(jì)應(yīng)用對(duì)這些限制更加敏感。在典型燃?xì)?流量計(jì)解決方案中，儀表大多數(shù)時(shí)間都保持在低能耗狀態(tài)。它將定期隔喚醒以計(jì)算能量消耗，存儲(chǔ)數(shù)值， 并可能重置脈沖計(jì)數(shù)器等。另外，燃?xì)?冰/熱量的消耗模式不同于電能，因?yàn)樗鼈儾幌耠娔菢訜o(wú)時(shí)無(wú)刻不在使用。 因此，內(nèi)核不必總是處于通電狀態(tài)?！暗凸β誓Ｊ诫娏鳌睂缪葜匾慕巧?。許多公司認(rèn)為低功耗模式電流的范圍是 1.1卩A-2卩A（休眠模式待機(jī)電流）。另一個(gè)關(guān)注領(lǐng)域是 SoC的啟動(dòng)時(shí)間及相關(guān)的電流消耗。由于應(yīng)用要求儀表必須定期喚 醒，因此啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)電流將非常關(guān)鍵。因此，此類SoC中使用的內(nèi)核比處理速度等其

20、它因素更加重要。難題3:安全、防護(hù)和檢測(cè)安全性、篡改保護(hù)和檢測(cè)性能主要取決于最終應(yīng)用的復(fù)雜性。滿足這項(xiàng)要求可以很簡(jiǎn)單,只需要能夠檢測(cè)到是否有人試圖打開儀表蓋，或是否非法訪問(wèn)SoC并更改計(jì)費(fèi)軟件。但是，也可能會(huì)非常復(fù)雜，要讓連接以太網(wǎng)的儀表能夠防止黑客攻擊或保護(hù)儀表中的用 戶數(shù)據(jù)，這是GPRS/CDMA/ZigBee網(wǎng)絡(luò)解決方案的一部分。這些要求存在很大的差異，因 為計(jì)量能夠或應(yīng)該能夠支持不同類型的解決方案。對(duì)于獨(dú)立解決方案，儀表不屬于基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)量解決方案的一部分，抄表和計(jì)費(fèi)都是手動(dòng)進(jìn)行的，對(duì)安全性、防護(hù)和檢測(cè)的要求會(huì)很低，因?yàn)楣魡蝹€(gè)儀表不會(huì)影響其它儀表。因此，服務(wù)提供商可能會(huì)選擇前面提到的

21、比較簡(jiǎn)單的檢測(cè)方案。在儀表窗口和儀表蓋之間形成一個(gè)電流路徑便可以檢測(cè)儀表蓋是否被打開。只要有人試圖打開儀表，該電流會(huì)被中斷，對(duì)于篡改電表的操作也是如此。使用密碼保護(hù)SoC內(nèi)部寄存器可以防止有人未經(jīng)授權(quán)對(duì)SoC進(jìn)行重新編程。除非有正確的密碼，否則無(wú)法重新編程，任何此類失敗的嘗試都會(huì)顯示為篡改企圖。對(duì)于基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案，僅僅通過(guò)檢測(cè)或簡(jiǎn)單的密碼保護(hù)不能解決安全問(wèn)題。需要更加嚴(yán)格的保護(hù)，因?yàn)閮x表是網(wǎng)絡(luò)的一部分，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)（儀表）受到黑客攻擊，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)暴露給黑客攻擊。在這些情況下，安全性分為軟件和硬件層，這兩個(gè)層又進(jìn)一步劃分為多個(gè)層。 為了解決 這些問(wèn)題，行業(yè)制定了 EN13757、Hom

22、ePlug、ISA100.11a、ANSI/EIA/CEA-709.1-B-2000 和 EN14908等許多協(xié)議。計(jì)量革命的興起很大程度上取決于智能電表所支持的通信模式的發(fā)展。 性提出了很高的要求。因?yàn)樵谒型ㄐ拍Ｊ疆?dāng)中，這類通信模式會(huì)使儀表 遭受黑客攻擊。這類通信對(duì)安全/儀表網(wǎng)絡(luò)最容易以基于智能卡的預(yù)付費(fèi)計(jì)量為例。這種解決方案使用SPI（串行外設(shè)接口）在智能卡和儀表MCU之間傳輸數(shù)據(jù)。智能卡將數(shù)額存儲(chǔ)在其內(nèi)部存儲(chǔ)器中，插入儀表后，儀表會(huì)根據(jù)消 耗量不斷扣除數(shù)額。簡(jiǎn)單的攻擊行為可能是對(duì)智能卡進(jìn)行重新編程或復(fù)制。在這種情況下，防止此類篡改的一種方法是對(duì)存儲(chǔ)在智能卡里的數(shù)據(jù)（如真實(shí)性數(shù)據(jù)和數(shù)額）

23、進(jìn)行加密。儀表首先解密這些數(shù) 據(jù)，然后再進(jìn)行處理。在智能卡上寫回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，會(huì)遵循同樣的加密流程。這樣，只要加密算法和加密密鑰沒有 被暴露，儀表就會(huì)受到保護(hù)。事實(shí)上，無(wú)論采用哪種通信方式，幾乎所有的計(jì)量解決方案都 使用加密功能，以保證安全性不會(huì)受到損害。加密的類型和復(fù)雜性主要取決于所使用的通信協(xié)議類型。GPS/GPRS/CDMA、以太網(wǎng)等通信協(xié)議需要更加復(fù)雜的加密。因此，還采用了特殊硬件以降低軟件依賴性，同時(shí)，通過(guò)減少內(nèi)核開銷增強(qiáng)了芯片性能。難題4:即時(shí)軟件更新由于更換儀表涉及高昂費(fèi)用，因此服務(wù)提供商希望儀表的使用時(shí)間能夠超過(guò)十年，甚至多達(dá)15年。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì) SoC時(shí)應(yīng)該使其硬件能夠滿足

24、未來(lái)需求，如：收費(fèi)方案 變更、分時(shí)段計(jì)量、夏令時(shí)變更等，而不必更換儀表，也不會(huì)中斷為消費(fèi)者提供的服務(wù)。這向設(shè)計(jì)人員提出了兩個(gè)挑戰(zhàn)：一個(gè)挑戰(zhàn)是SoC如何在儀表工作時(shí)進(jìn)行軟件升級(jí)，第二個(gè)挑戰(zhàn)是無(wú)縫切換到新固件，同時(shí)這種變化不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)中斷。第一步是確保在不需要切斷電源或關(guān)掉儀表的情況下將補(bǔ)丁從外部源轉(zhuǎn)移到SoC。第二步是在不關(guān)閉系統(tǒng)的情況下啟動(dòng)該補(bǔ)丁，使新固件可以生效。但是，取決于SoC的復(fù)雜性和智能程度，將數(shù)據(jù)從外部加載器傳輸?shù)絊oC的方式與SoC之間的傳輸是不同的。基本的電表SoC可能沒有GPRS或以太網(wǎng)等高級(jí)外設(shè)。在這種情況下，簡(jiǎn)單的外設(shè)，如：SCI、SPI或I2C，可用來(lái)將數(shù)據(jù)（補(bǔ)丁 ）從

25、外部源傳輸可以最大程度地降低這項(xiàng)要求。 這樣, 可以使用DMA輕松地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊oC。然而，這會(huì)涉及內(nèi)核，因?yàn)閮?nèi)核需要讀取外設(shè)的數(shù)據(jù)寄存器，然后執(zhí)行閃存寫入操 作。通過(guò)采用能夠直接連接存儲(chǔ)器和外部世界的外設(shè)， 內(nèi)核能夠在將新軟件加載到存儲(chǔ)器的同時(shí)執(zhí)行其它任務(wù)。 到存儲(chǔ)器，不需要內(nèi)核介入。然而，上面討論的所有方法都面臨一個(gè)重大挑戰(zhàn):更新流程基本上是手動(dòng)完成的，人們需要手動(dòng)連接固件加載器和SPI、SCI或USB。這會(huì)增加固件更新的費(fèi)用。使用ZigBee收發(fā)器、GPRS/GSM/CDMA、以太網(wǎng)、PLC等高級(jí)通信方式可以更高效地 進(jìn)行固件更新。如果使用ZigBee收發(fā)器，通過(guò)手持設(shè)備就能夠建立與儀

26、表的無(wú)線連接，確定其真實(shí)性，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這不會(huì)完全消除人工操作，但是通過(guò)加速整個(gè)操作過(guò)程， 大大減少了手動(dòng)操作。其它模式，如：以太網(wǎng)、GPRS/GSM/CDMA、PLC等不需要任何人工介入。服務(wù)提供商的中央服務(wù)器會(huì)根據(jù)指令將軟件代碼傳輸?shù)絊oC，也會(huì)根據(jù)該指令建立網(wǎng)絡(luò)。對(duì)SoC進(jìn)行編程，使其把接收到的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器，然后軟件重置會(huì)發(fā)起軟件更新流程。該問(wèn)題涉及的另一部分是，要在不關(guān)閉系統(tǒng)的情況下從內(nèi)核執(zhí)行代碼。該架構(gòu)可以支持啟動(dòng)選項(xiàng)編程，可對(duì) SoC進(jìn)行編程，從而在下一個(gè)低功率或軟件生成的重置時(shí)從另一個(gè)指 定位置啟動(dòng)。還可以使該架構(gòu)選擇從RAM啟動(dòng)，以便新代碼可以保存到RAM，然后在下一次重置/低功率模式恢復(fù)時(shí)，系統(tǒng)可以從RAM啟動(dòng)，而不是從閃存啟動(dòng)，然后新的更新將生效3。難題5:數(shù)據(jù)處理隨著系統(tǒng)/解決方案推出越來(lái)越多的功能，儀表