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1 引言

隨著各種傳感器使用的普及，用戶對(duì)于傳感器的要求也是在不斷的增加，這些要求不僅是體現(xiàn)在對(duì)傳感器的性能上，還有對(duì)于傳感器的快速安裝使用、維護(hù)方便的要求，尤其是對(duì)于傳感器大量使用的場(chǎng)所，用戶希望傳感器可以“智能”的自動(dòng)提供各種參數(shù)信息，而不需要自己手動(dòng)輸入，基于這種需求，像鼠標(biāo)一樣可以“即插即用”的帶 TEDS的智能傳感器也就應(yīng)運(yùn)而生了。該種智能傳感器可以“自動(dòng)”的提供系統(tǒng)需要的各種參數(shù)。目前在其它傳感器領(lǐng)域里帶 TEDS 的智能傳感器的使用已經(jīng)較為普及，而在測(cè)力和稱重傳感器這個(gè)領(lǐng)域里用的不是很多。
 

2 TEDS 的介紹

TEDS 技術(shù)是 IEEE1451 最重要的技術(shù)革新之一，它可以支持很多不同種類的執(zhí)行器，使傳感器具有了自我識(shí)別和自我描述的能力 [1] 。TEDS 是 一 個(gè) 傳 感 器 電 子 數(shù) 據(jù) 表 窗 口（Transducer ElectronicData Sheet ），它可以用來(lái)儲(chǔ)存測(cè)力或稱重傳感器的各種信息，如將傳感器生產(chǎn)廠家、傳感器型號(hào)、產(chǎn)品的序列號(hào)、版本號(hào)、響應(yīng)時(shí)間、橋路阻值、最小及最大的力值，最小及最大的輸出信號(hào)、最小及最大的激勵(lì)電壓、校準(zhǔn)時(shí)間、有效期、校準(zhǔn)人等信息儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器中，

也可以存儲(chǔ)其他客戶需要的傳感器獨(dú)特的屬性。
TEDS 傳感器遵循的是 IEEE1451 智能傳感器的接口標(biāo)準(zhǔn)，它的優(yōu)點(diǎn)是可以與其它制造商的傳器和放大器相互兼容，目前市場(chǎng)已有很多相應(yīng)的軟件和硬件可以讀取并寫入 TEDS 的數(shù)據(jù)，然后將傳感器里儲(chǔ)存的內(nèi)容發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備或放大器，設(shè)備或放大器自動(dòng)的對(duì)傳感器實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，從而將傳統(tǒng)的測(cè)力傳感器變成了“即插即用”的智能傳感器。

帶有 TEDS 的智能測(cè)力傳感器在使用的簡(jiǎn)易性、準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性方面較傳統(tǒng)的力傳感器有了突破性的改善，在只有幾部傳感器的系統(tǒng)或是多達(dá)數(shù)千部傳感器的系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)傳感器的快速安裝使用。
 

3 TEDS 的優(yōu)點(diǎn)作用

為什么要在傳統(tǒng)的測(cè)力傳感器上裝上 TEDS呢，它的作用可以歸類到以下幾部分。

3.1 使用快速方便

在一些復(fù)雜系統(tǒng)中，會(huì)用到非常多的力傳感器，之前都是通過(guò)手動(dòng)將各類所需數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，工作量非常大，而且更換傳感器后又要做重復(fù)的工作，這會(huì)造成大量的時(shí)間浪費(fèi)，并且容易出錯(cuò)，所以簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定使用顯得非常必要，使用帶 TEDS 的智能測(cè)力傳感器后，由系統(tǒng)自動(dòng)讀取各種數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成校準(zhǔn)，使傳感器的使用、維護(hù)及替換變得非常簡(jiǎn)單方便，給現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試工程師帶來(lái)了極大的方便，甚至普通工人就可以完成傳感器的校準(zhǔn)工作，可

以節(jié)省大量的測(cè)試時(shí)間。

3.2 數(shù)據(jù)查詢的便捷可靠

將傳感器的各種技術(shù)參數(shù)存儲(chǔ)在傳感器內(nèi)部，可以方便現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試工程師進(jìn)行時(shí)時(shí)的查詢，也對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠性有了進(jìn)一步保證。數(shù)據(jù)可以在應(yīng)用軟件中查看、打印或歸檔到電子表格或數(shù)據(jù)庫(kù)中，避免了對(duì)書(shū)面數(shù)據(jù)的存檔，減輕了管理壓力。

3.3 實(shí)現(xiàn)替換免標(biāo)定

很多時(shí)候測(cè)力傳感器都是配套相應(yīng)的放大器一起使用的，所以相關(guān)的測(cè)試工程師不僅需要了解傳感器特性，也必須熟悉相關(guān)的放大器操作，尤其是在單獨(dú)更換了傳感器或放大器后需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)傳感器或放大器進(jìn)行重新標(biāo)定，這個(gè)對(duì)測(cè)試工程師來(lái)說(shuō)有很大的難度，另外現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境也可能產(chǎn)生標(biāo)定誤差，TEDS 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)放大器的自動(dòng)標(biāo)定，所以免去了重新標(biāo)定工作，也使得標(biāo)定的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，減少客戶的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持時(shí)間。
 

4 TEDS 的安裝及標(biāo)定

4.1 TEDS的接線

IEEE 1451.4 允許連接 TEDS 模塊的方式有很多種。但是最簡(jiǎn)單的方式就是使用兩根額外的電

簡(jiǎn)單的說(shuō)，TEDS 就是獨(dú)立于測(cè)力傳感器的存在，對(duì)于原四線制的傳感器，增加兩線改為使用六線導(dǎo)線，將多出的兩根線連接 TEDS。對(duì)于原六線制的傳感器則需要變更為使用八線導(dǎo)線。

4.2 TEDS的安裝

TEDS 傳感器體積非常小，重量也非常小，安裝后幾乎不增加傳感器的重量，所以對(duì)于安裝在傳感器里的方式有以下幾種。

4.2.1 置于傳感器內(nèi)部

對(duì)于尺寸足夠大的測(cè)力傳感器，TEDS 最好是可以獨(dú)立安裝在傳感器內(nèi)部，即在傳感器出線處附近將 TEDS 傳感器獨(dú)立焊接，然后將 TEDS 數(shù)據(jù)內(nèi)容與測(cè)力傳感器的電源與信號(hào)線一起傳出。

4.2.2 置于傳感器外部

對(duì)于內(nèi)部尺寸小的測(cè)力傳感器，則考慮將TEDS 安裝于傳感器的外部，比較常見(jiàn)安裝位置是在 9 芯插頭內(nèi)部，9 芯插頭可以直接與設(shè)備連接。

4.3 TEDS信息寫入步驟

4.3.1 用專用的讀寫設(shè)備連接 TEDS，打開(kāi)相應(yīng)的標(biāo)定軟件，準(zhǔn)備對(duì)傳感器的相關(guān)內(nèi)容數(shù)據(jù)。

4.3.2 讀取 TEDS 內(nèi)容，并檢查寫入數(shù)據(jù)是否正確。

4.3.3 退出軟件。
 

5 結(jié)論

近幾年，由傳統(tǒng)的測(cè)力傳感器衍變而來(lái)的帶TEDS 的“即插即用”智能測(cè)力傳感器在自動(dòng)化設(shè)備中已有較為廣泛的應(yīng)用，在一些需要快速測(cè)量，節(jié)省制造及后期維護(hù)，需要頻繁改變測(cè)量配置或者是有大量的傳感器需要連接等場(chǎng)合下，也是在慢慢的顯現(xiàn)出它的特有優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然，目前該種智能傳感器也有著它自身的試參數(shù)，由于傳感器的參數(shù)測(cè)試大部分是在工廠內(nèi)部完成，與實(shí)際使用環(huán)境和實(shí)際的治具是有差別的，導(dǎo)致寫入的參數(shù)是有偏差的，尤其是滿量程的輸出信號(hào)大小，從而會(huì)導(dǎo)致額外的誤差產(chǎn)生，所以目前該種即插即用的傳感器只是開(kāi)始在精度稍低的測(cè)力傳感器上使用，但是相信隨著各廠家仿現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試標(biāo)定的水平的提高及 TEDS 技術(shù)進(jìn)步，該種傳感器肯定可以在高精度的測(cè)力傳感器上得到普遍的使用

 

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