基于TDC-GP21的完美超声波热量表设计

2011-06-22 10:34:23来源: 互联网

  引言

  我国北方的供热改革自2009年迈出了第一步以来,现在已经真正走上了正轨,预计在未来的几年当中,北方各地也将会加快对于供热计量方面的改革力度,按热量计价收费将会成为今后北方供热供暖方面的一个重点工作。超声波热量表由于其测量方式无接触部件,低压降和低能量消耗而且测量高精度,正在逐渐取代机械式的热量表,成为北方供热供暖热计量方案的首选。德国acam公司的第一代产品TDC-GP2,已经得到市场的充分认可,因为其集成度高,测量性能好功耗低的优势。而今,acam公司进一步推出了针对超声波热量表的高集成度TDC-GP21,在性能质量,功耗及其他各个方面将全面超越TDC-GP2,将会取代第一代而成为超声波热量表的首选。

  1 TDC-GP21的简介

  在2010年的11月底,德国acam公司在原有的基础上,又专门针对超声波热量表的一些特性,进行了更深入的研究和改进,最终推出了新一代针对超声波热量表所设计的的芯片TDC-GP21。这颗芯片采用QFN32管脚的封装形式,除了具备了TDC-GP2的功能以外,还额外集成了超声波热量表所需要的信号处理模拟部分,比如模拟开关
开关

  开关是最常见的电子元件,功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过,反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。

以及低噪声斩波稳定(自动进行温度电压校正)模拟信号比较器
比较器
  比较器是一种得到广泛使用的电路元件。实际上也是增益非常高的运算放大器,可以放大输入端很小的差分信号,并驱动输出端切换到两个输出状态中的一个。以至于无法稳定在中间放大区,再不跳到低电平,再不跳到高电平。 [全文]

,以及内部集成了温度测量所需施密特触发器,使超声波热量表的设计开发非常简单,大大降低材料和人工成本,并且将测量质量和功耗提升到了一个前所未有的等级,实现了更高集成度,更低功耗,更高精度的超声波热量表方案。TDC-GP21所能够实现的性能,是TDC-GP2所无法达到的。

  1.1 TDC-GP21内部结构图



  上图中绿色部分,为专门针对热量表所集成的单元。

  模拟控制部分将信号的发射接收的处理变得前所未有的简单,模拟信号和整个流程控制直接由这个部分来处理和自动操作,而且斩波稳定比较器可以保证测量的质量;

  温度部分集成了施密特触发器,直接接上温度传感器
传感器

  凡是利用一定的物性(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。

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关键字:TDC-GP21  超声波热量表

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0622/article_2761.html
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