ETTC'2003 - SEE

Capteur Intelligent IEEE 1451.4
Principe
Le standard IEEE1451.4 définit le concept du
capteur intelligent 'Plug-and-Play' pour des capteurs
purement analogiques tout en maintenant la
compatibilité avec les chaînes d'acquisition
ancienne génération.
Concrètement, le capteur analogique est transformé
en 'Smart Sensor' en lui associant une mémoire
électronique TEDS (Transducer Electronique Data
Sheet) .
Cette mémoire de type EEPROM et de faible
capacité 256 bits à 4K bits contient toutes les
informations techniques concernant le capteur .
Dans le cas des accéléromètres IEPE (Integreted
Electronic PiezoElectric) la liaison électrique entre
le capteur et l'acquisition est constituée d'un cable
bifilaire torsadé blindé. L'alimentation du capteur se
faisant par une source à courant constant de 4 mA .
Figure 1: Capteur Plug and Play avec TEDS
La liaison bifilaire entre le capteur et l'unité
d'acquisition fonctionne en 'Mixed Mode' ce qui
autorise soit le transfert numérique des données
contenues dans la mémoire TEDS soit la
propagation du signal analogique délivré par
l'accéléromètre.
Mode d'acquisition
Le mode d'acquisition d'un capteur IEEE 1451.4 est
contrôlé par la polarité de son courant
d'alimentation .
Le système d'acquisition doit posséder une interface
capable de switcher le capteur du mode Analogique
au mode Digital.
Figure 2: Class 1 Two-Wire Interface for IEPE
Sensors.
En mode analogique l'alimentation de
l'électronique du capteur est fournie par la
source de courant 4 à 20 mA DC .
En mode numérique la ligne est tirée à un
potentiel de -5V à -7Volts maximum
Mode analogique
L'accéléromètre ou microphone type IEPE est
alimenté par une source à courant constant de +
4mA qui vient polariser uniquement l'électronique
analogique du capteur, la partie numérique du
capteur TEDS n'étant pas alimentée .
Dans ce mode le signal analogique dynamique
provenant de l'élément sensible du capteur est
superposée à la tension DC résultant de
l'alimentation en courant du capteur.
Mode Digital
Lorsque le système d'acquisition switch en mode
Digital, l'alimentation du capteur devient négative
et uniquement la partie numérique du capteur
EEPROM n'est activée .
Le signal transmis sur la liaison bifilaire torsadé
blindé entre le capteur et l'interface IEEE1451.4 du
système d'acquisition est un signal numérique ayant
un débit maximum de 16.3Kbits/s. Ce débit
maximum étant obtenu avec une distance capteur
système d'acquisition inférieur à 1 mètre.
Pour des distances supérieures pouvant aller jusqu'à
100 m le débit est automatiquement réduit en
fonction de la capacité du câble.