TDC-GP21--超聲波熱量表的

將會使超聲波熱量表的設計進一步簡化，TDC-GP21這顆專門為超聲波熱量表丈量所設計的高集成度芯片。降低整體本錢，而其高質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計的方案。更多詳細信息，歡迎acam大中國區(qū)*代理商世強電訊獲取。end

前言：

中國南方供熱改革已經(jīng)真正的邁開了腳步，從2009年開始。未來的幾年當中，南方各地將會加快對于供熱計量方面的改革力度，按熱量計價收費將會成為今后南方供熱供暖方面的一個重點工作。而超聲波熱量表由于其丈量方式無接觸部件，低壓降和低能量消耗而且丈量高精度，正在逐漸取代機械式的熱量表，成為南方供熱供暖熱計量方案的。應用德國acam公司的*代產(chǎn)品TDC-GP2實現(xiàn)的超聲波熱量表已經(jīng)在市場被廣泛的應用，而且由于其集成度高，丈量性能好功耗低的優(yōu)勢，受到廣大的熱量表公司的認可。而今，acam公司進一步推出了針對超聲波熱量表的高集成度TDC-GP21性能質量，功耗及其他各個方面將全面超越TDC-GP2成為超聲波熱量表的。

TDC-GP21介紹：

德國acam公司在原有的基礎上，2010年的11月底。又專門針對超聲波熱量表的一些特性，進行了更深入的研究和改進，終推出了新一代針對超聲波熱量表所設計的芯片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處置模擬局部，比如模擬開關，以及低噪聲斬波穩(wěn)定（自動進行溫度電壓校正）模擬信號比較器，以及內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計開發(fā)非常簡單，大大降低資料和人工成本，并且將丈量質量和功耗提升到一個的等級，實現(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所能夠實現(xiàn)的性能，TDC-GP2所無法達到

TDC-GP21內部結構圖

上圖中綠色部分，為專門針對熱量表所集成的單元。

模擬信號和整個流程控制直接由這個局部來處置和自動操作，模擬控制局部將信號的發(fā)射接收的處置變得的簡單。而且斬波穩(wěn)定比較器可以保證丈量的質量;

直接接上溫度傳感器和參考電阻就可以進行高精度的丈量，溫度局部集成了施密特觸發(fā)器。丈量的性能遠遠逾越熱量表所需的要求;

7x32eeprom單元可以讓客戶存儲整表的一些ID信息以及配置寄存器的信息。

管腳信號輸出功能

acam公司還針對超聲波熱量表的特性在GP21內部進行了一些超聲波必要信號在其管腳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，可以協(xié)助客戶深入分析了解超聲波信號以及GP21一些特性。下面是一些示波器截圖。

除了以上輸出的信號外，還可以在EN_start管腳輸出4k晶振時鐘，F(xiàn)ire_In管腳上輸出32k低功耗晶振時鐘，那么所輸出的具體信號是由寄存器配置所決定，詳細設置請參考TDC-GP21用戶手冊。通過這些信號的輸出，可以協(xié)助客戶詳細的分析了解TDC-GP21超聲波測量特性，協(xié)助客戶在超聲波熱量表開發(fā)過程中克服很多困難。

一個應用TDC-GP21設計完整熱量表是非常簡單的下面是一個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丈量系統(tǒng)所需要的外部元器件非常少，整個結構很緊湊，除了所必需的簡單單片機以及超聲波換能器和溫度傳感器外，外部僅需要2對RC阻容，2個晶振，和一些旁路去藕電阻電容。時間丈量上游，下游信號的發(fā)射接收以及信號的處置，溫度丈量等*在TDC-GP21芯片內部完成，單片機僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時間丈量結果以及溫度丈量結果進行熱量的轉換計算即可。

給我直觀的印象就是整個丈量系統(tǒng)所需要的外部元器件非常少，如上圖所示。整個結構很緊湊，除了所必需的簡單單片機以及超聲波換能器和溫度傳感器外，外部僅需要2對RC阻容，2個晶振，和一些旁路去藕電阻電容。時間丈量上游，下游信號的發(fā)射接收以及信號的處置，溫度丈量等*在TDC-GP21芯片內部完成，單片機僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時間丈量結果以及溫度丈量結果進行熱量的轉換計算即可。

從上圖可以看到上游下游時差零點丈量非常穩(wěn)定，由于應用TDC-GP21內部斬波穩(wěn)定比較器，時差結果幾乎不隨時間及溫度漂移。

當然每個通道多可以進行接受3個脈沖，每次上下游都可以一次獲得三個結果，如果希望計算所有3個結果，請進一步與世強電訊工程師聯(lián)絡。

總結：