??? 自20世紀90年代末USB（通用串行總線）出現以來，它簡化了鍵盤及鼠標等計算機外部設備的連接與安裝。現在，隨著USB數據采集" title="數據采集">數據采集設備的出現，開發測量系統" title="測量系統">測量系統的工程師們也可以充分利用USB即插即用" title="即插即用">即插即用的好處了。另外，20余家傳感器公司根據IEEE 1451.4規定合作開發了傳感器的即插即用標準，此標準大幅減少了傳感器測量系統的搭建、配置及編程工作。結合使用這兩種技術，工程師們可以方便地開發從傳感器到計算機的即插即用數據采集（DAQ）系統，這樣的組合不僅使硬件安裝的時間縮至一半，還減少了應用程序" title="應用程序">應用程序的開發時間，從而極大地降低了測量系統的總成本。
USB提高了安裝和配置效率
??? 因為工程師能輕松地將設備連接到USB，所以它成為最受歡迎的計算機外部設備總線。但是，這樣的連接方式為何如此簡單？首先，USB的易用性來自于設備的自動識別和安裝性能。雖然每條USB總線只能有一個主機（一般是計算機），但是它可以同時連接多達127臺設備。主機初始化并控制所有總線通信，所以它擁有大多數協議信息。根據USB規格的規定，總線信號在一對數據線(D+和D-)上產生。在將任何一臺設備插入到USB端口上之后，它的默認地址為0。在連接完畢后，設備將D+線拉到3.3V的“高”狀態。主機檢測到此變化，給設備重新分配一個新地址，然后啟動一個安裝任務。在此任務中，它要求獲得設備的各種信息，例如類型(集線器或具有特定功能的終端設備)等。當主機安裝好總線上的設備之后，操作系統將立即接管并安裝所有需要的驅動程序，從而用戶可以與該設備進行交流。這一相對簡單的過程就是“即插即用（Plug and Play）”技術。
??? PCI等內部總線要求用戶關機并重新開啟計算機后才能安裝硬件，而即插即用USB連接功能為需要頻繁斷開、然后重新連接硬件的便攜性的用戶帶來極大的益處。大型工程公司經常在各個部門之間共享測量設備，這樣，USB的連接能力就避免了花費大量時間安裝和設定硬件，極大地方便了硬件共享。這一共享能力不僅節省了公司購買設備的費用，而且花費在安裝上的時間也縮短了很多，從而節省了總成本，提高了效率。
傳感器即插即用技術大大縮短了安裝與編程時間
??? IEEE標準協會最新通過的標準——IEEE 1451.4智能傳感器混合模式接口定義了一種為傳統模擬傳感器和激勵源添加自我識別能力的機制，實際上就是使其成為可即插即用的傳感器。IEEE 1451.4由傳感器制造商、儀器及軟件供應商以及用戶聯合開發，定義了混合模式傳感器的概念，同時提供模擬和數字接口。模擬電氣接口以傳統方式提供反映出物理現象的信號（例如溫度、壓力及重力等）。
??? 另外，IEEE 1451.4智能傳感器電子數據表TEDS(Transducer Electronic Data Sheet)傳感器還提供了一個數字接口，與傳感器內部的內置存儲設備進行通信。此存儲器包含二進制的TEDS信息，識別和描述傳感器或激勵源，例如制造商信息、傳感器型號、序列號、測量范圍、敏感度及校準數據等(如圖1所示)。
??? NI對中國631家客戶及潛在客戶進行的研究顯示：工程師們平均花在軟硬件配置上的時間成本占測量系統總成本的22%。根據以往的實踐，測量系統的設定和配置需要手動輸入傳感器參數，例如量程、敏感度及比例系數等，以便軟件可以正確地轉換并解析傳感器數據。現在，配備智能TEDS傳感器和傳感器即插即用的數據采集系統" title="數據采集系統">數據采集系統就可以自動完成配置工作。不僅將硬件與軟件搭建時間縮至一半，還提高了系統總體的集成性和可靠性。
??? 除了縮短設定時間之外，TEDS還縮短了工程師開發應用軟件所花費的時間。若使用傳統的傳感器，工程師們需要花費大量的時間編制傳感器標定程序。由于標定信息已知，智能TEDS傳感器就可以省去這個步驟。LabVIEW傳感器即插即用應用程序開發環境（如LabVIEW）可以自動導入TEDS數據，并將傳感器電壓轉換成適當的工程單位，而無需開發者的任何額外工作。對于數百個傳感器安裝在飛機各個位置的飛機機翼應力測試等多通道傳感器應用，其節省下來的安裝和編程時間是相當可觀的。
即使是使用傳統傳感器的工程師也可以通過Virtual TEDS（虛擬TEDS）獲得TEDS所具有的諸多好處。不同于傳感器內置的EEPROM，虛擬TEDS文件存儲在本地計算機或網絡訪問數據庫中。這樣，模擬傳感器可以在不改變內置EEPROM的情況下利用TEDS的諸多好處。對于傳感器工作環境禁止使用EEPROM（或任何電子元件）的情況，虛擬TEDS文件就非常有幫助(如圖2所示)。
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組合技術降低測量應用總成本
??? 在設計測量系統時，通過組合即插即用傳感器與USB接口的數據采集卡，可以建立起從傳感器到計算機的完整即插即用數據采集系統(如圖3所示)。NI提供USB數據采集卡與傳感器即插即用信號調理硬件。另外，NI的最新測量驅動服務軟件——NI-DAQmx支持傳感器即插即用功能，現在開發者可以使用LabVIEW、Visual Basic和C，利用USB數據采集硬件和即插即用傳感器輕松完成測量。所有這些硬件和軟件產品都是即插即用數據采集系統的一部分。在組合后，不僅可以降低安裝和配置成本，還可以減少應用程序開發成本。根據一項針對數據采集工程師展開的調查，使用即插即用數據采集系統可以使每個系統安裝與應用程序開發階段的成本降低50%，而總成本降低13％。在我們的調查中，測量系統開發平均總成本(包括硬件的軟件成本及其他所有相關時間成本)大約為560 000元人民幣，即平均節省72 800元人民幣。
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