TDC-GP21--超聲波熱量表的

將會使超聲波熱量表的設(shè)計進一步簡化，TDC-GP21這顆專門為超聲波熱量表丈量所設(shè)計的高集成度芯片。降低整體本錢，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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(zhì)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(chǔ)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(shè)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(guān)，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(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)計開發(fā)非常簡單，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?qū)崿F(xiàn)的性能，TDC-GP2所無法達到

TDC-GP21內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(zhì)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(nèi)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(shè)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(yīng)用TDC-GP21設(shè)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(jié)構(gòu)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(nèi)部完成，單片機僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時間丈量結(jié)果以及溫度丈量結(jié)果進行熱量的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(nèi)部完成，單片機僅需讀取TDC-GP21丈量數(shù)據(jù)，將時間丈量結(jié)果以及溫度丈量結(jié)果進行熱量的轉(zhuǎn)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(yīng)用TDC-GP21內(nèi)部斬波穩(wěn)定比較器，時差結(jié)果幾乎不隨時間及溫度漂移。

當(dāng)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(jié)果，如果希望計算所有3個結(jié)果，請進一步與世強電訊工程師聯(lián)絡(luò)。

總結(jié)：