Economize tempo e melhore os resultados dos testes com bancos de dados de sensores e sensores TEDS

Em sistemas modernos de aquisição de dados, seja na indústria aeroespacial, automotiva, de energia ou em testes industriais, configurar sensores de forma rápida e precisa é fundamental. O software DewesoftX DAQ da Dewesoft oferece ferramentas poderosas que reduzem significativamente o tempo de configuração ao mesmo tempo em que melhoram a confiabilidade das medições. Seus bancos de dados integrados de sensores analógicos e digitais estão no cerne dessa eficiência. Eles trabalham com a tecnologia Transducer Electronic Data Sheet (TEDS) para automatizar e proteger o processo de configuração dos sensores. TEDS é um padrão baseado na IEEE 1451 que lê informações sobre sensores conectados a um condicionador de sinal. É uma interface para sensores e atuadores.

Este artigo examina como esses recursos funcionam e mitigam erros humanos. Também examinamos por que eles são cruciais para configurações de medição rápidas e repetíveis em ambientes de teste exigentes.

Bancos de dados de sensores analógicos e digitais do DewesoftX: uma visão geral

O DewesoftX inclui bancos de dados integrados para sensores analógicos e digitais. Essas bibliotecas centralizadas armazenam dados de configuração de cada sensor, permitindo configurações de teste rápidas e repetíveis sem a necessidade de inserir novamente as propriedades do sensor a cada vez.

Banco de dados de sensores analógicos

Sensores analógicos (por exemplo, acelerômetros, extensômetros e termopares) exigem escalonamento correto, tensão de excitação, tipo de ponte e outros parâmetros para funcionarem com precisão. Em sistemas tradicionais de aquisição de dados (DAQ), esses parâmetros são frequentemente inseridos manualmente, um processo demorado e sujeito a erros.

O banco de dados de sensores analógicos do DewesoftX resolve isso armazenando todos os metadados relevantes do sensor:

• Nome e ID do sensor

• Fabricante e número de série

• Tipo de sensor (por exemplo, tensão, ponte, termopar)

• Sensibilidade ou fatores de escala

• Unidades de medida

• Tensão de excitação

• Configuração da fiação (por exemplo, ponte completa, meia ponte)

Você pode configurar cada sensor livremente, inclusive selecionando seu tipo de ajuste entre LINEAR, POLYNOMIAL ou TABLE. A captura de tela acima mostra um sensor de deslocamento escalonado usando uma tabela simples de dois pontos: 0 V do sensor corresponde a 0 mm e 10 V corresponde a 120 mm. O escalonamento por tabela pode ser feito com múltiplos pontos, se necessário. No escalonamento polinomial, você insere ou importa os coeficientes desejados.

Quando os usuários conectam um sensor conhecido, eles podem simplesmente selecioná-lo no banco de dados de sensores. O DewesoftX aplica automaticamente a configuração correta, eliminando a necessidade de entrada manual e minimizando o risco de configuração incorreta.

Banco de dados de sensores digitais

O DewesoftX também suporta um banco de dados de sensores digitais para interfaces digitais, como encoders e tacômetros. Semelhante ao banco analógico, ele armazena informações detalhadas sobre cada sensor digital ou dispositivo de barramento:

• Nomes de canal

• Unidades de engenharia

• Fatores de escala 

Isso permite que os engenheiros conectem dispositivos digitais e mapeiem rapidamente os sinais para unidades de engenharia significativas sem decodificar manualmente as mensagens.

Configuração de teste mais rápida: como funciona

Durante a configuração do teste, os usuários podem selecionar os sensores definidos nos bancos de dados analógicos e digitais mostrados acima. O DewesoftX então configura automaticamente cada canal de acordo com as definições nos bancos de dados.

Funciona da mesma forma ao configurar sensores digitais, como encoders e tacômetros. Basta ir à tela de configuração do contador. Nosso instrumento é um SIRIUS slice com dois SuperCounters, conforme mostrado na tela abaixo:

Clique no botão Setup no lado direito de cada contador para abrir sua caixa de diálogo de configuração:

Começando no canto superior esquerdo, selecione o tipo de sensor correto no menu "Basic Application". Neste caso, escolhemos "Sensor (encoder, CDM, tacho, etc.)". Em seguida selecione o tipo de sensor "Encoder" e, abaixo dele, o sensor específico do seu banco de dados. Há um botão quadrado com três pontos que abre novamente o banco de dados de sensores digitais para sua conveniência. Se quiser fazer alguma alteração nele, você pode fazê-la aqui para economizar tempo.

Porque os encoders normalmente têm inúmeras saídas, você pode alternar qualquer uma ou todas entre “Usado” e “Não usado” de acordo com os requisitos do seu teste.

Compatibilidade entre sistemas

Bancos de dados de sensores podem ser compartilhados entre sistemas Dewesoft, tornando configurações multi-sede ou multi-equipe mais consistentes e eficientes.

Redução de erros por meio da consistência

Um dos benefícios mais essenciais dos bancos de dados de sensores do DewesoftX é a consistência. Reutilizar configurações de sensores validadas reduz significativamente a probabilidade de erro humano, especialmente em aplicações com alto número de canais ou testes críticos, como vibração aeroespacial ou testes de colisão automotiva.

Algumas funcionalidades principais de mitigação de erros incluem:

• Integridade da calibração: O DewesoftX ajuda a validar a escala do sensor armazenando os últimos dados de calibração conhecidos.

• Correspondência automática de unidades: O software aplica compatibilidade de unidades entre o sensor e o canal de aquisição (DAQ), ajudando a evitar configurações sem sentido.

• Bloqueio de configuração: Os sensores podem ser bloqueados a canais específicos, o que é essencial em ambientes de teste regulamentados.

Tecnologia TEDS: reconhecimento automático de sensores

Embora os bancos de dados de sensores melhorem significativamente a velocidade e a precisão, o DewesoftX vai além ao suportar TEDS, um padrão de interface para transdutores inteligentes.

TEDS é um padrão IEEE 1451.4 que permite que sensores inteligentes armazenem informações em um pequeno chip instalado no próprio sensor ou no conector. 

Existem inúmeros testes que envolvem dezenas ou até centenas de sensores. Configurar cada canal individualmente é extremamente demorado. Além disso, trabalhos longos e tediosos podem causar fadiga, o que pode resultar em erros humanos. O TEDS automatiza a atribuição de sensores a cada entrada e até ajusta os pré-amplificadores para corresponder às informações contidas em cada sensor. A economia de tempo e a prevenção de erros humanos são realmente significativas. Os sistemas Dewesoft oferecem compatibilidade robusta com TEDS.

Quando você conecta um sensor TEDS a um canal, os dados TEDS são lidos automaticamente e o canal é configurado para você, economizando ainda mais tempo e evitando erros. Se um sensor TEDS for detectado, a tela de configuração do canal exibirá um botão TEDS, como mostrado no quadrante superior direito da captura de tela abaixo:

Ao clicar na aba TEDS, várias sub-telas de informações aparecem abaixo, começando pelo Cabeçalho e depois pelos diversos modelos.

Os chips TEDS contêm informações-chave como:

• Tipo de sensor e fabricante.

• Número de série do sensor.

• Data de calibração e data de validade.

• Valores de calibração (por exemplo, sensibilidade).

• Unidade de medida (por exemplo, Newtons, A, Hz, V, m/s2).

• Dados de fiação e conexão.

Conectar e medir com TEDS

Quando um sensor compatível com TEDS é conectado a um sistema Dewesoft DAQ compatível, o software DewesoftX lê o chip TEDS e configura automaticamente o canal DAQ com:

• Escala de sinal correta

• Fator de calibração

• Etiqueta do sensor e metadados

• Unidades de medida

Isso reduz dramaticamente o tempo de configuração e quase elimina erros de configuração para usuários que gerenciam dezenas ou centenas de sensores, como em testes estruturais aeroespaciais ou diagnósticos de máquinas rotativas. O TEDS pode economizar horas de trabalho enquanto melhora a rastreabilidade dos dados e previne erros humanos.

O banco de dados de sensores da Dewesoft e o suporte a TEDS trabalham em conjunto para economizar tempo e reduzir erros de configuração ao simplificar a configuração de testes DAQ.

Aplicações no mundo real

Testes estruturais

Os engenheiros frequentemente instalam centenas de extensômetros e acelerômetros durante testes de deformação estrutural em grandes estruturas como asas e fuselagens de aeronaves, turbinas eólicas, edifícios, pontes, carros, caminhões e mais. Bancos de dados de sensores pré-carregados garantem que cada sensor seja atribuído corretamente, e o suporte a TEDS permite o rápido uso de sensores inteligentes, especialmente benéfico durante campanhas de testes de aeronaves sob pressão de tempo.

Testes de durabilidade

O DewesoftX é amplamente utilizado em aquisição de dados de carga de estrada (RLDA) e testes NVH. Ao utilizar o banco de dados de sensores para aplicar configurações consistentes de acelerômetros ou sensores de pressão em vários veículos, as equipes de teste podem garantir comparações diretas entre frotas ou variantes de modelo.

Energia e potência

Codificadores (encoders) e tacômetros são essenciais nos testes de turbinas de todos os tipos, desde barragens hidrelétricas até turbinas eólicas. O banco de dados de sensores digitais do DewesoftX garante mapeamento e escala consistentes em implantações, reduzindo a complexidade de configuração em usinas geradoras e subestações.

Exportação e compartilhamento de bancos de dados de sensores

O DewesoftX permite que os usuários exportem e importem bancos de dados de sensores entre sistemas, garantindo consistência em toda a empresa. Isso significa que um laboratório de testes central pode definir sensores, e as equipes de campo podem implementar as mesmas definições sem erros. Também é essencial para controle de versão em laboratórios certificados pela ISO 17025 ou AS9100, onde a rastreabilidade dos sensores é obrigatória.

Conclusão: configurações DAQ mais inteligentes, rápidas e confiáveis

Combinar os bancos de dados de sensores analógicos e digitais do DewesoftX com a tecnologia de sensores inteligentes TEDS transforma a forma como os engenheiros abordam a configuração do sistema DAQ. Essas ferramentas aumentam significativamente a produtividade e a integridade dos dados ao minimizar a configuração manual, garantir consistência e facilitar a integração de hardware plug-and-play sem falhas.

Para organizações que exigem rápida entrega e medições confiáveis e repetíveis, como as dos setores aeroespacial, automotivo, de engenharia civil e de energia, o DewesoftX oferece uma solução robusta e escalável para gerenciar configurações complexas de sensores.

Perguntas frequentes

1. O que é um banco de dados de sensores e por que usar um em testes e medições?
   Um banco de dados de sensores centraliza metadados do sensor (tipo, número de modelo, nome do fabricante, número de série, sensibilidade, escala, dados de calibração, unidades de engenharia, cabeamento e mais), melhora a consistência entre as equipes e possibilita uma configuração mais rápida e sem erros.

2. Quais informações são armazenadas em um banco de dados de sensores?
   Parâmetros típicos incluem o nome do fabricante do sensor e o número do modelo, nome do sensor, intervalo de medição, sensibilidade, unidades de engenharia, tipo de escala (linear, tabela, polinomial), tipo de entrada (diferencial, single-ended), data da última calibração, data prevista para a próxima calibração e mais.

3. O que são sensores TEDS?
   Sensores com TEDS contêm um pequeno chip, seja dentro do sensor ou no conector, que armazena os dados importantes do sensor mencionados acima. Esses dados podem ser lidos por condicionadores de sinal e sistemas DAQ compatíveis com TEDS, incluindo os fabricados pela Dewesoft.

4. Qual é a diferença entre um banco de dados de sensores e sensores TEDS?
   O banco de dados de sensores é o repositório central de informações sobre todos os sensores, tanto TEDS quanto não-TEDS. Sensores TEDS contêm um chip que armazena informações programáveis sobre o sensor, que podem ser sincronizadas com o banco de dados de sensores.

5. Ainda preciso de um banco de dados de sensores se usar sensores TEDS?
   Sim, porque nem todos os sensores são compatíveis com TEDS. Um banco de dados de sensores permite que os engenheiros compartilhem dados de sensores entre vários sistemas DAQ, mantenham convenções de nomenclatura de sensores, garantam rastreabilidade e gerenciem informações de calibração e ciclo de vida do sensor.

6. Um banco de dados de sensores pode funcionar com sensores não-TEDS?
   Sim. Os engenheiros podem inserir sensores no banco de dados manualmente e manter seus dados lá. Esse acesso pode ser protegido por senha para garantir a integridade dos dados.

7. Como um banco de dados de sensores reduz erros de configuração?
   Imagine configurar um teste com dezenas ou até centenas de acelerômetros: a detecção, identificação e configuração automáticas dos sensores economizam tempo e impedem erros de entrada manual.

8. Quais são os problemas comuns dos sensores TEDS?
   Exemplos: TEDS desatualizado versus calibração recente, unidades de engenharia inconsistentes, IDs de sensor duplicados e suposições sobre a precisão.

9. Como devemos lidar com a calibração com um banco de dados de sensores e sensores TEDS?
   Esclareça que os registros de calibração e os fatores “último conhecido bom” normalmente residem no banco de dados, mesmo que o TEDS contenha valores base.

10. O TEDS é suportado em todos os tipos de sensores e interfaces?
    Como o TEDS impõe um pequeno custo por sensor, sensores analógicos relativamente baratos, como termistores e termopares, raramente o incluem. No entanto, é possível adicionar capacidade TEDS a praticamente qualquer sensor adicionando um chip TEDS no conector do sensor e programando-o. O manual do DewesoftX descreve esse fluxo de trabalho e faz referência a um tipo de chip comumente usado.

11. Como migrar de planilhas para um banco de dados de sensores?
    Certos bancos de dados de sensores, como o incluído no software DewesoftX, permitem importar facilmente dados de sensores de fontes externas.

12. Como ativo o TEDS no DewesoftX?
    Vá para a tela de configurações do DewesoftX e ative a opção Adaptadores DSI e sensores TEDS. Isso permite que o software escaneie e leia as informações TEDS quando hardware compatível for usado.

13. O que acontece no DewesoftX quando conecto um sensor TEDS?
    Quando o TEDS está ativado, o DewesoftX pode ler informações do sensor a partir do chip TEDS e aplicar automaticamente as configurações de canal relevantes, reduzindo a entrada manual e acelerando a configuração.

14. Posso reler os dados TEDS de um sensor sem reconstruir minha configuração?
    Sim. O DewesoftX inclui ações de canal para reler DSI/TEDS e para pausar ou retomar a varredura TEDS, o que ajuda quando você troca sensores ou atualiza informações do sensor.

15. Posso impedir que o DewesoftX leia TEDS de determinados dispositivos?
    Sim. O DewesoftX inclui uma opção avançada para desativar a leitura de TEDS externos em adaptadores DSI em casos em que, por exemplo, um DSI ACC pode ler TEDS do acelerômetro, mas você deseja impedir que isso ocorra, por qualquer motivo.

16. O DewesoftX suporta tanto TEDS quanto um banco de dados de sensores?
    Sim. A documentação e os materiais de treinamento da Dewesoft abordam o uso de sensores TEDS juntamente com o banco de dados de sensores da Dewesoft, para que você possa gerenciar os dados dos sensores de forma centralizada e simplificar a configuração em projetos e equipes.

17. O que são os adaptadores DSI da Dewesoft e como eles se relacionam com o TEDS?
    As Dewesoft Smart Interfaces (DSI) são adaptadores que permitem que vários condicionadores de sinal da Dewesoft conectem-se diretamente a diversos sensores. Existem adaptadores DSI para conexão direta de sinais de corrente, acelerômetros de carga, acelerômetros IEPE, LVDTs, sinais de 200 V e mais. Os adaptadores DSI incluem um chip TEDS IEEE 1451.4 integrado e são projetados para permitir uma configuração estilo plug-and-play. Por exemplo, quando você conecta um adaptador DSI-ACC (IEPE) a um condicionador de sinal compatível da Dewesoft (pressupondo que o TEDS esteja habilitado nas configurações do sistema), o adaptador DSI será identificado automaticamente e o canal será configurado como uma entrada IEPE.

18. Quais famílias de hardware da Dewesoft podem usar adaptadores DSI para fluxos de trabalho com TEDS?
    O manual do adaptador DSI afirma que eles cabem em sistemas Dewesoft que oferecem entradas analógicas DSUB-9, e lista explicitamente várias famílias de produtos, incluindo SIRIUS, KRYPTON, IOLITE, OBSIDIAN e DEWE-43A.

19. Are TEDS settings always identical to the “latest calibration”?
    Nem sempre. O TEDS pode armazenar fatores relacionados à identificação e calibração, mas muitas equipes ainda dependem de um banco de dados de sensores para gerenciar os registros de calibração mais recentes e oficiais, datas de vencimento, documentação e convenções de nomenclatura em toda a organização. Essa é uma das razões pelas quais a Dewesoft treina o uso de TEDS e do banco de dados de sensores em conjunto.

20. Como atualizamos o sistema quando um sensor é recalibrado?
    O DewesoftX e seu banco de dados de sensores tornam fácil atualizar os dados de calibração do sensor. Para sensores não TEDS, isso pode ser feito diretamente no banco de dados de sensores. Para sensores TEDS, o Dewesoft Editor de TEDS utilitário permite que novos dados sejam gravados no chip TEDS do sensor. Esses dados são então sincronizados com o banco de dados de sensores.

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