Introduction aux capteurs TEDS

La norme IEEE 1451.4 définit l'architecture et le protocole de compilation et d'adressage de la mémoire non volatile intégrée dans les capteurs de mesure analogiques. Une fois programmées, les données stockées dans la puce mémoire peuvent être téléchargées et utilisées dans un scénario de test automatisé. Ces informations numériques sont appelées fiche technique électronique du transducteur (TEDS).

La possibilité de stocker des informations propres au capteur offre de nombreux avantages :

• Les tests multicanaux sont accélérés en permettant aux capteurs de communiquer leur valeur d'étalonnage, leur numéro de modèle, leur numéro de série et d'autres spécifications qui sont ensuite utilisées par l'équipement d'acquisition de données.
• Un équipement intelligent de conditionnement des signaux peut interroger les capteurs pour obtenir leurs données d'étalonnage et normaliser automatiquement leurs signaux de sortie.
• La paperasserie et les erreurs de comptabilité sont réduites tout en maintenant la conformité aux exigences de tenue de registres d'étalonnage ISO 9001:2015 certifiées par DQS, Inc. et QS 9000.
• Réduction significative du temps de configuration du matériel et du logiciel.
• Élimination du traçage à travers de multiples câbles pour trouver les propriétés du capteur connecté.

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Le TEDS est une mémoire non volatile située à l'intérieur d'un capteur et utilisée pour stocker des informations sur ce capteur. Le fabricant peut programmer des informations initiales dans la puce TEDS. Il peut s'agir du nom du fabricant, du type de capteur, du numéro de modèle, du numéro de série et des données d'étalonnage. L'espace mémoire alloué permet à l'utilisateur final d'ajouter des informations telles que l'identification de l'emplacement, la dernière date d'étalonnage et d'autres attributs uniques liés au capteur.

Le capteur fonctionne en mode mixte (analogique ou numérique). Les informations stockées dans la puce TEDS sont téléchargées lorsque le capteur fonctionne en mode numérique. En mode analogique, le capteur fonctionne normalement comme un appareil de mesure. Un conditionneur de signaux TEDS approprié ou un frontal d'acquisition de données est utilisé pour accéder à la mémoire du capteur. La communication numérique s'effectue sur les mêmes fils que ceux utilisés habituellement pour la transmission des signaux de mesure analogiques. Une fois que les données pertinentes ont été transférées du capteur, le circuit de mémoire est désactivé et le capteur reprend son fonctionnement analogique normal. Un capteur TEDS peut être utilisé avec un conditionneur de signal conventionnel, mais il n'y a pas d'accès à la mémoire. Un capteur conventionnel peut également être utilisé avec un conditionneur de signaux TEDS, mais il n'y aurait pas de fonctionnalité TEDS.

Pour une application universelle, l'architecture de cette technologie est définie par la norme IEEE 1451.4 Smart Transducer Interface. En se conformant à une norme universelle, tout capteur TEDS pourra être traité par n'importe quel conditionneur de signaux TEDS, quel que soit le fabricant. PCB® Group Inc. dispose de produits conformes à la norme et a fourni des milliers de capteurs et de conditionneurs de signaux TEDS pour des installations dans le monde entier.

Le circuit de mémoire TEDS est intégré au capteur ICP® en même temps que le circuit conventionnel de conditionnement du signal. Un système d'isolation par diode facilite la commutation entre le circuit du capteur ICP® et le circuit TEDS. Le capteur fonctionnera comme un dispositif de mesure normal et émettra un signal de mesure analogique lorsqu'il est polarisé vers l'avant avec une tension positive conventionnelle. La mémoire TEDS devient accessible lorsque le capteur est polarisé en sens inverse et exposé à une tension négative. Le conditionneur de signaux TEDS génère les impulsions de polarisation inverse ou de tension négative. Ces impulsions interrogent la mémoire et le contenu est alors transmis, via les deux mêmes fils, au conditionneur de signaux et au PC de contrôle. Les données sont alors disponibles dans le logiciel d'application pour la visualisation, la configuration des canaux, l'impression ou l'archivage dans un format de feuille de calcul ou de base de données. Le circuit TEDS étant très petit, il n'ajoute que peu au poids du capteur et n'en dégrade pas les performances. Cela permet également d'ajouter le circuit TEDS à pratiquement n'importe quel capteur ICP®. Seuls les plus petits capteurs sont exclus, car il n'y a tout simplement pas d'espace supplémentaire pour accueillir le TEDS.