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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 ），它可以用來儲(chǔ)存測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)的測力傳感器變成了“即插即用”的智能傳感器。

帶有 TEDS 的智能測力傳感器在使用的簡易性、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)及替換變得非常簡單方便，給現(xiàn)場的測試工程師帶來了極大的方便，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)場的測試工程師進(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)庫中，避免了對(duì)書面數(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)場對(duì)傳感器或放大器進(jìn)行重新標(biāo)定，這個(gè)對(duì)測試工程師來說有很大的難度，另外現(xiàn)場的環(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。但是最簡單的方式就是使用兩根額外的電
 

簡單的說，TEDS 就是獨(dú)立于測力傳感器的存在，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)部尺寸小的測力傳感器，則考慮將TEDS 安裝于傳感器的外部，比較常見安裝位置是在 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打開 TEDS 第一區(qū)段，寫入傳感器的基礎(chǔ)信息：傳感器生產(chǎn)廠家、型號(hào)、版本號(hào)等內(nèi)容。

4.3.3打開 TEDS 第二區(qū)段，寫入測力傳感器具體“數(shù)據(jù)窗體”信息：電信號(hào)類型、最下的力或重量、最大的力或重量、最小的輸出信號(hào)等數(shù)據(jù)。

4.3.4 激活并保存信息。

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

4.3.6 退出軟件。
 

5 結(jié)論

近幾年，由傳統(tǒng)的測力傳感器衍變而來的帶TEDS 的“即插即用”智能測力傳感器在自動(dòng)化設(shè)備中已有較為廣泛的應(yīng)用，在一些需要快速測量，節(jié)省制造及后期維護(hù)，需要頻繁改變測量配置或者是有大量的傳感器需要連接等場合下，也是在慢慢的顯現(xiàn)出它的特有優(yōu)勢。
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始在精度稍低的測力傳感器上使用，但是相信隨著各廠家仿現(xiàn)場的測試標(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力傳感器上得到普遍的使用

 

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