ACAM » TDC-GP21

TDC-GP21

TDC-GP21 – универсальный двухканальный время-цифровой преобразователь с последовательным интерфейсом, адаптированный для ультразвуковых расходомеров жидкости и теплосчётчиков, с интегрированной аналоговой секцией расходомера.

Сферы применения:

- приборы учёта жидкости и тепла, работающие на принципе измерения разности времени прохождения ультразвуковых импульсов в направлении по потоку и против потока,

- ультразвуковые измерители толщины, плотности,

- лазерные измерители дистанции и другие приборы широкого применения.

Общее описание:

TDC-GP21 является генерацией популярной микросхемы для измерителей расхода TDC-GP2 и в значительно большей степени адаптирована к использованию в ультразвуковых измерителях потоков жидкости. Микросхемы совместимы по выводам и функционально. TDC-GP21 дополнительно включает аналоговые компоненты, ранее являвшиеся предметом расположения на печатной плате. Кроме того, улучшено качество измерений и снижен рабочий ток. Экстремально низкое потребление тока гарантирует беспрецедентно долгий срок питания прибора от батарейки. Генератор запускающих импульсов модернизирован, встроен микромощный тактовый генератор 32 КГц, усовершенствован узел измерения температуры. Электронная плата измерительного блока теплосчётчика на базе TDC-GP21 дополнительно к TDC-GP21 включает стандартный бюджетный микропроцессор (без АЦП), около десяти пассивных компонентов — резисторов и конденсаторов, керамический резонатор и часовой кварц 32 КГц.

Процедура измерений в TDC-GP21 практически полностью автоматизирована. Микропроцессор запускает измерение командой СТАРТ, TDC-GP21 возбуждает трансдукторы и измеряет время пролёта. Первое измерение является калибровочным результатом и используется при дальнейших измерениях.

Микросхема TDC-GP21 ориентирована на выпуск ультракомпактных, недорогих ультразвуковых измерителей расхода жидкостей и тепла и ориентирована в значительной степени на рынок бытовых счётчиков.

С использованием стандартного микропроцессора, например серии MSP430 средний ток потребления всей системы может быть в диапазоне от 10 до 15 мкА. Это позволяет работать всему устройству от литий-тионилхлоридовой батарейки ½ AA в течение 10 лет без замены батареек, а от недорогих батареек CR2450 в течение 6 лет.

Технические преимущества:

Режим измерения 2:

1 канал с разрешением 90 пс

Режим двойного разрешения 45 пс, Режим четырёхкратного разрешения 22 пс

Диапазон измерения от 500 нс до 4 мс

2 x CLKHS разрешение между парой импульсов с возможностью фиксации 3-х событий

Каждое из 3-х событий может обрабатываться с повышенной точность измерения в окне с разрешением 10 нс

Аналоговые входные цепи

Компаратор с низким смещением и стабилизацией чоппером

2 аналоговых ключа для выбора входа

Внешние цепи снижены по комплектации до 2-х резисторов и 2-х конденсаторов

Специальные функции

Генератор зондирующих импульсов, до 127 импульсов

Триггер по фронту и\или спаду

Точный останов в окне

Микромощный осциллятор 32 кГц (500 нА)

Блок калибровки частоты

7×32 Бит EEPROM

Блок измерения температуры

2 или 4 сенсора

Использование датчиков PT100/PT500/PT1000 и с большим сопротивлением

Интегрированный триггер Шмидта

Очень высокое разрешение: до 17,5 Бит эффективных (0.004 °C разрешение для платиновых датчиков)

Ультра низкий ток потребления (0,08 мкА при измерении каждые 30 секунд)

Режим измерения 1

2 канала с типовым разрешением 90 пс

1-канал с типовым разрешением. 45 пс

Диапазон от 3,5 нс (0 нс) до 2,5 мкс

20 пс разрешение в паре импульсов, фиксация 4-х событий

Общие

4-х проводный SPI интерфейс

До 1 миллиона измерений в секунду в режиме 1

Напряжение I/O от 2,5 В до 3,6 В

Напряжение питания кристалла от 2,5 В до 3,6 В

Температурный рабочий диапазон от – 40 °C до +125 °C

Доступные корпуса:

1. TDC-GP21 – корпус 32-QFN

Документация:

1. DB_GP21_x – TDC-GP21 Время цифровой преобразователь /Data sheet/

2. DB_GP21_EVA_x – Техническое описание отладочного прибора на TDC-GP21

3. AN027_GP21-Migration – Пособие по переходу с использования TDC-GP2 к TDC-GP21

4. AN029_x – Ультразвуковые измерения тепла с использованием TDC-GP21

Схема применения:

Универсальный двухканальный время-цифровой преобразователь с последовательным интерфейсом, адаптированный для ультразвуковых расходомеров жидкости и теплосчётчиков, с интегрированной аналоговой секцией расходомера.