TDC-GP2測量芯片在超聲波流量計中的應用

　　TDC-GP2的低功耗特性

　　TDC-GP2創(chuàng )新的測量機制決定了其低功耗的特性。從圖3中可以看出，TDC-GP2在進(jìn)行時(shí)間測量時(shí)，其耗電較大的核心測量單元并不總是在工作，它僅僅用于測量START信號上升沿到下一個(gè)參考時(shí)鐘上升沿的時(shí)間（TFC1），以及STOP信號上升沿到下一個(gè)參考時(shí)鐘上升沿的時(shí)間（TFC2），而中間大量的時(shí)間測量是由數參考時(shí)鐘周期數來(lái)完成的。TDC核心測量單元工作時(shí)的耗電為15mA，非工作時(shí)的耗電小于150nA。由于TDC核心測量單元的工作時(shí)間在一次測量中所占時(shí)間比例極小，而且在管道流量測量中每次測量的時(shí)間一般為微秒級，因此TDC-GP2的平均功耗能達到極低的水平，以每秒鐘測量?jì)纱螢槔?，平均功耗能做到小?uA。

　　TDC-GP2的脈沖發(fā)生器

　　TDC-GP2不但具有超低功耗的時(shí)間測量單元，還集成了用于驅動(dòng)超聲波換能器的脈沖發(fā)生器。通過(guò)寄存器的設置可對產(chǎn)生脈沖的頻率、相位進(jìn)行控制，一次最多可以產(chǎn)生連續15個(gè)脈沖。 脈沖發(fā)生器有FIRE1和FIRE2兩個(gè)輸出管腳，這兩個(gè)輸出管腳分別具有48mA的驅動(dòng)能力，如果將其并聯(lián)使用可以將驅動(dòng)能力增加到96mA。對于小管徑的流量測量來(lái)說(shuō)，無(wú)需前端放大電路，可以直接用FIRE輸出脈沖來(lái)驅動(dòng)超聲波換能器。

　　TDC-GP2在超聲波流量計中的應用

　　TDC-GP2具有高精度的時(shí)間測量功能，分辨率達到65ps，為時(shí)差法流量計的應用提供了基本的測量保障；TDC-GP2的脈沖發(fā)生器在小管徑的流量測量中可直接驅動(dòng)超聲波換能器，無(wú)需另外增加驅動(dòng)芯片；TDC-GP2測量的低功耗特性使得流量計的整體功耗大幅降低，為電池供電設備提供了優(yōu)良的解決方案。

　　使用TDC-GP2的超聲波流量計方案相對于使用分立元件或者FPGA的超聲波流量計方案，大大簡(jiǎn)化了硬件電路設計，只需搭配MCU和簡(jiǎn)單的比較器、模擬開(kāi)關(guān)元件就可完成控制和時(shí)間測量回路的設計。該方案使電路設計得到簡(jiǎn)化的同時(shí)大大縮小了設備的PCB面積，使設備的生產(chǎn)、維護也更加方便容易。

　　TDC-GP2還帶有兩路溫度測量功能，可直接接PT1000或PT500熱電阻進(jìn)行溫度測量，這為熱量表的應用提供了集成化的解決方案。

　　結語(yǔ)

　　超聲波原理的流量計將是未來(lái)流量計的發(fā)展方向，TDC-GP2為超聲波流量計提供了最高集成度、最高測量精度、最低功耗的解決方案?；赥DC-GP2測流量原理的戶(hù)用超聲波熱量表方案已由ACAM中國區總代理世強電訊進(jìn)行了大面積推廣，TDC-GP2已在超聲波熱量表中得到了廣泛的實(shí)際應用，世強電訊可為您提供易于使用的評估套件，更多詳情可致電世強電訊。