传感器电子数据表(TEDS),也就是所谓的“智能传感器”技术,正将系统智能水准从操作员和仪器系统级向传感器级倾斜。这不仅使系统更易于使用,而且还增强了系统的功能。不同于需要丰富的传感器配置知识的标准系统,采用IEEE 1451(TEDS)标准的系统,可直接利用已经预载并嵌入在测量设备之中的所有必要的传感器信息,从而带来多方面的好处。
首先,可令系统构建者大幅缩短设置时间,同时也通过TEDS芯片的“用户自定义”区域提高了灵活性。只要设计人员认为有必要,无论是识别编码还是此前最后一次校准传感器的操作员的姓名,甚至是测试结构中的位置,任何数据均可存储在用户自定义区域。举例来说,一个飞机机翼包含成千上万个应变仪,其中每个应变仪的确切位置都能够被编写程序至TEDS传感器。由于每个传感器都可以通过内部编定的位置来识别,也就不再需要将通道编码与传感器编码进行匹配,或者说,不再需要安排某个人走到机翼中使用每个传感器来测试通道。由于智能传感器技术的出现,费力地去读蜡笔写的接线标号和听“传感器低频噪声”将成为历史。
其次,可以简化文档操作。由于所有传感器信息都以电子方式存储在智能传感器中,因此TEDS带来的简洁性不仅体现在系统设置上,还延伸到了文档操作上——不再需要连篇累牍地硬拷贝传感器特性描述,也不需要为现场部署收集数据表格。与此相似的是,随着TEDS技术的应用趋多,靠去制造商的网站搜索从一个旧盒子中捣腾出传感器数据表格的做法,正在变得过时。此外,考虑到编程错误可能导致板上信息被擦除,要对数据进行备份的话,TEDS的这种电子方式会是一个很好的解决方案。
再次,可提高传感器精度,简化校准操作。从单个传感器的角度来看,智能传感器技术使得校准过程更加高度自动化。工程师可对TEDS芯片进行预编程,以此杜绝或减少标度、偏置、温度漂移或增益及其它会影响精度的因素所导致的显著系统错误。校准软件只不过是对一串传感器进行扫描,通过把最终的输出方程式上传到位于受校准传感器上的TEDS芯片,就完成了整个校准过程。由于省去了校准表单的创建、存储和追踪步骤,操作员就能够更经常地校准更多的传感器,从而造就了一个前后更连贯、精度更高的测试或控制系统。系统只要地应用了TEDS技术,就不会出现不良的数据表格转换或小数点错位等错误。
最后,可增强仪器系统的灵活性。通过为系统提供1451标准支持,还极大地增强了仪器系统的灵活性,因为系统由此可设计成与多种类型的传感器协同工作,而且绝对不需要重新配置。例如,原先只用于测量应变仪的简单显示器,现在可以测量任何兼容的TEDS传感器,其作法就是自动地读取嵌入式传感器信息,并为新测量任务配置硬件驱动程序。一个简单显示器现在可以测量应力、触力、负载、力矩或压力,而且无需操作员接触任何一张传感器数据表单。
TEDS技术使得所有应用方案都可以随时量化。随着该技术被传感器业界越来越多地采用,其灵活性和简洁性将促使新的应用不断涌现。
作者:Brett Burger
产品行销工程师
美国国家仪器公司
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