將會(huì)使超聲波熱量表的設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，TDC-GP21這顆專(zhuān)門(mén)為超聲波熱量表丈量所設(shè)計(jì)的高集成度芯片。降低整體本錢(qián)，而其高質(zhì)量的丈量性能以及超低的丈量功耗，必將成為繼TDC-GP2之后成為超聲波熱量表設(shè)計(jì)的方案。更多詳細(xì)信息，歡迎acam大中國(guó)區(qū)*代理商世強(qiáng)電訊獲取。end
| 前言：
中國(guó)南方供熱改革已經(jīng)真正的邁開(kāi)了腳步，從2009年開(kāi)始。未來(lái)的幾年當(dāng)中，南方各地將會(huì)加快對(duì)于供熱計(jì)量方面的改革力度，按熱量計(jì)價(jià)收費(fèi)將會(huì)成為今后南方供熱供暖方面的一個(gè)重點(diǎn)工作。而超聲波熱量表由于其丈量方式無(wú)接觸部件，低壓降和低能量消耗而且丈量高精度，正在逐漸取代機(jī)械式的熱量表，成為南方供熱供暖熱計(jì)量方案的。應(yīng)用德國(guó)acam公司的*代產(chǎn)品TDC-GP2實(shí)現(xiàn)的超聲波熱量表已經(jīng)在市場(chǎng)被廣泛的應(yīng)用，而且由于其集成度高，丈量性能好功耗低的優(yōu)勢(shì)，受到廣大的熱量表公司的認(rèn)可。而今，acam公司進(jìn)一步推出了針對(duì)超聲波熱量表的高集成度TDC-GP21性能質(zhì)量，功耗及其他各個(gè)方面將全面超越TDC-GP2成為超聲波熱量表的。
TDC-GP21介紹：
德國(guó)acam公司在原有的基礎(chǔ)上，2010年的11月底。又專(zhuān)門(mén)針對(duì)超聲波熱量表的一些特性，進(jìn)行了更深入的研究和改進(jìn)，終推出了新一代針對(duì)超聲波熱量表所設(shè)計(jì)的芯片TDC-GP21這顆芯片采用QFN32管腳的封裝形式，除了具備了TDC-GP2功能以外，還額外集成了超聲波熱量表所需要的信號(hào)處置模擬局部，比如模擬開(kāi)關(guān)，以及低噪聲斬波穩(wěn)定（自動(dòng)進(jìn)行溫度電壓校正）模擬信號(hào)比較器，以及內(nèi)部集成了溫度丈量所需施密特觸發(fā)器，使超聲波熱量表的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)非常簡(jiǎn)單，大大降低資料和人工成本，并且將丈量質(zhì)量和功耗提升到一個(gè)的等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了更高集成度，更低功耗，更高精度的超聲波熱量表方案。TDC-GP21所能夠?qū)崿F(xiàn)的性能，TDC-GP2所無(wú)法達(dá)到
TDC-GP21內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
上圖中綠色部分，為專(zhuān)門(mén)針對(duì)熱量表所集成的單元。
模擬信號(hào)和整個(gè)流程控制直接由這個(gè)局部來(lái)處置和自動(dòng)操作，模擬控制局部將信號(hào)的發(fā)射接收的處置變得的簡(jiǎn)單。而且斬波穩(wěn)定比較器可以保證丈量的質(zhì)量;
直接接上溫度傳感器和參考電阻就可以進(jìn)行高精度的丈量，溫度局部集成了施密特觸發(fā)器。丈量的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)逾越熱量表所需的要求;
7x32eeprom單元可以讓客戶(hù)存儲(chǔ)整表的一些ID信息以及配置寄存器的信息。
管腳信號(hào)輸出功能
acam公司還針對(duì)超聲波熱量表的特性在GP21內(nèi)部進(jìn)行了一些超聲波必要信號(hào)在其管腳Fire_in和En_start輸出，除了上圖中的額外增加的模塊外。這些輸出信號(hào)，可以協(xié)助客戶(hù)深入分析了解超聲波信號(hào)以及GP21一些特性。下面是一些示波器截圖。
除了以上輸出的信號(hào)外，還可以在EN_start管腳輸出4k晶振時(shí)鐘，F(xiàn)ire_In管腳上輸出32k低功耗晶振時(shí)鐘，那么所輸出的具體信號(hào)是由寄存器配置所決定，詳細(xì)設(shè)置請(qǐng)參考TDC-GP21用戶(hù)手冊(cè)。通過(guò)這些信號(hào)的輸出，可以協(xié)助客戶(hù)詳細(xì)的分析了解TDC-GP21超聲波測(cè)量特性，協(xié)助客戶(hù)在超聲波熱量表開(kāi)發(fā)過(guò)程中克服很多困難。
一個(gè)應(yīng)用TDC-GP21設(shè)計(jì)完整熱量表是非常簡(jiǎn)單的下面是一個(gè)超聲波熱量表原理圖的例子：
如上圖所示，給我直觀的印象就是整個(gè)丈量系統(tǒng)所需要的外部元器件非常少，整個(gè)結(jié)構(gòu)很緊湊，除了所必需的簡(jiǎn)單單片機(jī)以及超聲波換能器和溫度傳感器外，外部?jī)H需要2對(duì)RC阻容，2個(gè)晶振，和一些旁路去藕電阻電容。時(shí)間丈量上游，下游信號(hào)的發(fā)射接收以及信號(hào)的處置，溫度丈量等*在TDC-GP21芯片內(nèi)部完成，單片機(jī)僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時(shí)間丈量結(jié)果以及溫度丈量結(jié)果進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)換計(jì)算即可。
給我直觀的印象就是整個(gè)丈量系統(tǒng)所需要的外部元器件非常少，如上圖所示。整個(gè)結(jié)構(gòu)很緊湊，除了所必需的簡(jiǎn)單單片機(jī)以及超聲波換能器和溫度傳感器外，外部?jī)H需要2對(duì)RC阻容，2個(gè)晶振，和一些旁路去藕電阻電容。時(shí)間丈量上游，下游信號(hào)的發(fā)射接收以及信號(hào)的處置，溫度丈量等*在TDC-GP21芯片內(nèi)部完成，單片機(jī)僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時(shí)間丈量結(jié)果以及溫度丈量結(jié)果進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)換計(jì)算即可。
從上圖可以看到上游下游時(shí)差零點(diǎn)丈量非常穩(wěn)定，由于應(yīng)用TDC-GP21內(nèi)部斬波穩(wěn)定比較器，時(shí)差結(jié)果幾乎不隨時(shí)間及溫度漂移。
當(dāng)然每個(gè)通道多可以進(jìn)行接受3個(gè)脈沖，每次上下游都可以一次獲得三個(gè)結(jié)果，如果希望計(jì)算所有3個(gè)結(jié)果，請(qǐng)進(jìn)一步與世強(qiáng)電訊工程師聯(lián)絡(luò)。
總結(jié)：
