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TEDS:节约费用和安装时间,应用更可靠


TEDS:节约费用和安装时间,应用更可靠

在选择传感器时,技术要求已经不是唯壹要可虑的。操作简单也非常重要。安装必须快速且简便,测量链的设置也需要高效且无差错。


传统力传感器仅提供大量的机械参数供参考,但是与相关传感器特性有关的测量链在线标定也是需要考虑的。相关的工程师不仅需要了解传感器特性,也必须熟悉相关的放大器操作。许多测试工程师希望传感器带有标定数据,序列号和类型名称等信息。TEDS ("传感器电子参数表") 技术是这几年提供的解决方案。


TEDS: 究竟是什么?

TEDS 芯片带有传感器的独特信息,就像指纹一样。这显著简化了传感器的处理过程。TEDS 国际标准时 IEEE1451.4。此标准描述了TEDS 的电连接,其优点是来自不同制造商的传感器和放大器能够相互兼容,组合在一个系统中。


多个设备能读取和描述 TEDS

TEDS 已经在 HBM 广泛应用。几乎所有的传感器都带有 TEDS 选项(标准版本或是增加 TEDS 选项)。 HBM 放大器都可以读取 TEDS。


所有的数据都存储在 TEDS 芯片的模板中。这些模板可以被想象成表,包含传感器参数列表。 每个 TEDS 芯片都包含一个 TEDS 基础模板。以下信息被存储在这个模板中:


  • 传感器制造商

  • 传感器型号

  • 版本号

  • 传感器序列号

           

TEDS 程序存储将所需数据存储在模板中。


用于所有传感器的模板

其他可用模板通过相关的传感器描述被数据采集系统参数化。一旦 TEDS 基础模板被读取,传感器参数就可以被传送。基于应变的力传感器被称为桥路传感器。IEEE1451.4 定义了相关模板。


除了传感器的灵敏度信息外,基本 TEDS 还包括其他重要数据,例如参考激励电压,桥路电阻或是标定日期。


非常重要的是,这些数据通过重新标定可以被重写。即使是额定数据的微小变化。


除了桥路传感器, TEDS 技术支持任何类型的传感器技术,例如频率输出(增量编码器,扭矩传感器)或电压输出等。


非常小的数据量 – 快速传输

数据传输在数分钟内即可完成。如果制造商不支持标准,用户可选择性地描述完整 TEDST。TEDS 芯片通过传感器或是电缆安装在标准传感器上,只需采用相关硬件进行描述即可。现存的传感器都可以通过此方法完成 TEDS 改造。


连接 TEDS 模块

IEEE 1451.4 允许多种方式连接 TEDS 模块。*简单的方式就是使用两根额外的电缆来连接 - 如图所示。


生产线或是测试台上使用的传感器通常为六芯电缆 (两根用于供电,两根用于反馈以消除电缆影响,两根用于信号传输)。加上两根电缆意味着电缆需要完全更换。 但对于应变传感器来说,市场上几乎没有高品质的8芯电缆可供使用。


零线连接

在测量桥路上连接 TEDS 模块是另外一种方法,无需更换电缆。零线技术的基本功能: 电压脉冲打开开关,数据从芯片中读取。当开关关闭,芯片通过 反馈/激励 电缆短路,传感器进入测量模式。


这称为用于 1 级传感器的标准。传感器电缆用于读取数据或是进行测量。放大器读取传感器数据时不能进行测量,反之也然。这种方式通常用于 IEPE 传感器。


另外一种方法称为 零线 配置。同样不需要更换电缆。HBM 在数年前开发了这种方法以满足客户的需要。


在这种方法中,TEDS 模块安装在测量桥路中的供电和反馈线之间,如图所示:


这种电路不允许用户在测量过程中读取传感器数据。电压脉冲来控制切换。电子开关打开切断反馈线,数据被读出。关闭将切换为测量模式。IEEE1451.4 正在修订,零线技术将成为新版本的一部分。


TEDS 对测量精度的影响

TEDS 对于精度的影响时存在的,因为在反馈线上施加了额外的电阻。由于6线电路测量的是反馈线和激励线之间的电压,放大器的输入电阻非常高,因此非常小的电阻变化都会变得明显。


其对零点的影响在 50 ppm 以下,但对测量精度没有影响。


TEDS 安装在哪里?

从以上讨论来看,TEDS *好是独立安装在传感器内部。然而这对非常小的传感器来说是不可能的。在这种情况下,TEDS 芯片可以按照在插头中。HBM 为所有的传感器提供了零线技术,用于连接应变传感器。


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