Interface de capteur et détecteur

Les interfaces de capteur et détecteur connectent un système de processeur à un capteur, qui signale ou détecte un statut ou des stimuli physiques. Il s'agit du pont séparant un processeur du monde réel. Un vaste éventail d'interfaces est disponible. Cela peut inclure les fonctionnalités comme les systèmes DAS (Data Acquisition and Store) et les systèmes d'amplification, de traitement et de conversion du signal du format analogique au format numérique (ADC). Afin de communiquer avec un système de processeur, les interfaces de capteur et détecteur incluent des bus numériques. Il s'agit généralement d'interfaces en série comme I2C et SPI, mais des capteurs de vitesse plus rapides nécessitent des interfaces plus véloces (par exemple, des convertisseurs de signaux analogiques en signaux numériques peuvent inclure des interfaces LVDS haut débit pour traiter les taux d'échantillonnage de conversion élevés). En général, les interfaces permettent au capteur d'être situé à un emplacement physique indépendant de la carte de processeur, là où il est nécessaire. Il est nécessaire de s'assurer que le bruit de l'interface numérique n'affecte pas la précision des mesures du capteur ou du détecteur. Les capteurs peuvent inclure des dispositifs ADC pour convertir la valeur analogique d'un capteur en valeur numérique, à des fins de communication avec le système du processeur. Les mesures analogiques peuvent être nécessaires pour les appareils tels que les capteurs capacitifs (de proximité, de niveau d'eau ou tactiles) et les capteurs de températures et de pression. D'autres détecteurs peuvent être associés à un niveau de détection, qui crée un événement. Le détecteur de fumée en est un bon exemple. L'acquisition de données nécessite l'intégration de mémoire, afin de stocker les valeurs des capteurs ou les événements de détection. Certains contrôles peuvent également être requis pour la configuration du capteur. Ces contrôles sont généralement définis par les registres dans lesquels le pilote logiciel exécuté sur le processeur peut écrire des données. De nombreux capteurs modernes reposent sur des systèmes microélectromécaniques (MEMS). Il s'agit d'appareils gravés en silicone qui incorporent des éléments électriques et mécaniques. Les appareils de ce type incluent les gyroscopes et les accéléromètres. Bien souvent, ils intègrent des interfaces série. D'autres appareils, comme les capteurs de réluctance, adaptent les signaux hautement variables des bobines de détection d'inductance, afin de produire des impulsions numériques qui peuvent être lues par les interruptions de processeur dans le but d'extraire des informations de minutage. Les interfaces de capteur et détecteur sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment dans l'industrie et l'automobile. Ces marchés nécessitent des fonctions de communication fiables et robustes, qui s'adaptent à leurs systèmes standard. Cela peut inclure la détection de défaut bus. Certains capteurs dont dotés d'interfaces série à un fil très efficaces, mais plutôt lentes ; l'interface série est partagée avec la source d'alimentation de l'appareil.