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TDC-GP22的重要特性还包括:
● 温度测量精度(2mk rms);
● TOF飞行时差的温漂(<0.3ps/k);
● 提供针对超声波水表所需要的完整的模拟前端:内部集成斩波稳定的内部低噪声比较器(比较器触发offset范围在±35 mV)和低串扰模拟开关,这就解决了客户模拟部分设计的问题,提高了系统测量质量。
TDC-GP22的脉冲发生器在小管径的流量测量中可直接驱动超声波换能器,无需另外增加驱动芯片,简化了设计并降低了成本;高精度的时间测量,简洁的外部电路、集成的内部信号处理算法,超低的整体功耗测量特性使得其非常适合于超声波水表的应用。
三个重要功能
因TDC-GP22是在TDC-GP21的基础上发展而来,所以TDC-GP22的功能、管脚、寄存器与TDC-GP21可以100%兼容(可1:1进行替换)。TDC-GP22除了具备TDC-GP21的所有特性外,还增加了三个重要的功能。之所以说TDC-GP22是超声波水表电路的革命,正是与这三个新增的重要功能紧密相关。
● 智能第一个回波检测功能。TDC-GP22使得时间窗口设置不再受时差变化影响,从而实现精确的脉冲间隔测量,以及回流、空管识别和报警。
● 第一波脉冲宽度测量功能(目前市面上仅TDC-GP22可以实现)。GP22的脉冲宽度测量可以帮助在水表应用中,检测段内是否有气泡影响,以及检测管段内的长期覆盖物,给出报警信号。
● 简化的多脉冲结果计算功能。TDC-GP22芯片将会自动处理计算3个脉冲结果,并给出平均值。通过这种方式,简化了整个测量的流程,测量的结果完全由TDC-GP22自动完成,MCU仅需直接读结果,节省单片机资源,并满足水表测量速度要求。
EFM32TG840Fxx助力超声波水表突破功耗瓶颈
通过上面的讲述,我们对于TDC-GP22适用于超声波水表的性能优势已经有了比较深入的认识,但是对于在电子智能水表应用中至关重要的功耗问题还没有提及。水表应用的标准要求水表的电池至少6年不能更换,这对整个系统的功耗提出了苛刻的要求,也一直制约着超声波水表的发展。
下图4为世强开发的低功耗超声波滴水表方案的系统框图,主要由3个部分组成:换能器、TDC-GP22以及以EFM32TG840Fxx为核心的控制电路部分。世强的方案具有如下特点和优势:1、量程比:1:125;2、平均功耗: < 30 uA;3、始动流量:< 2 L/h;4、单节3.6V锂电池可工作6+1年;5、接口输出:红外,M-BUS。
图4 世强推出的低功耗超声波水表方案实物图和系统框图
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