Микросхемы. Преобразователи временных интервалов в цифровой код

TDC-GP22 – универсальный двухканальный время-цифровой преобразователь с последовательным интерфейсом, адаптированный для ультразвуковых расходомеров жидкости и теплосчётчиков, с интегрированной аналоговой секцией расходомера, модулем повышения динамики и диагностики пузырьков

Сферы применения:

- приборы учёта жидкости и тепла, работающие на принципе измерения разности времени прохождения ультразвуковых импульсов в направлении по потоку и против потока, адаптированный к измерениям в условиях турбулентных и загрязнённых сред.

Общее описание:

Микросхема TDC-GP22 является усовершенствованной версией TDC-GP21 в направлении применения ультразвуковых теплосчётчиков и счётчиков воды. Микросхемы совместимы по выводам и функционально. TDC-GP22 содержит дополнительные функции направленные на улучшение работы приборов в условиях повышенной турбулентности и загрязнённости потока измеряемой жидкости. Важным отличием является свойство детектирования первой волны последовательности импульсов, что повышает скорость работы расходомера. Программируемый диапазон смещения компаратора увеличен до ±35 мВ. Смещение автоматически возвращается в ноль после детектирования первой волны. Измерение относительной ширины первого импульса  даёт пользователю информацию об ожидаемой длине принимаемого сигнала. Это позволяет произвести адаптацию системы к текущей ширине сигнала повысив динамику отслеживания и различать пузырьки или вкрапления в жидкости. Также упрошены алгоритмы обработки данных по нескольким событиями и процедуры чтения-вывода данных.

TDC-GP22 является очередным шагом компании Acam в направлении упрощения и компактности ультразвуковых расходов жидкости.

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
• Возможностью фиксации и автомати-ческой обработки всех 3-х событий

Аналоговые входные цепи

• Компаратор с прерывистой стабилизацией (чоппер) с низким смещением, программируемый, ± 35 мВ
• Детектор первой волны: смещение устанавливается в ноль автоматически после первой волны, выбор событий hit относительно первой волны
• Измерение ширины первой волны для мониторинга сигнала и детектирования пузырьков
• Интегрированные аналоговые коммутаторы для выбора входов
• 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
• Высокая точность фиксации СТОП в оконном режиме
• Микромощный осциллятор 32 кГц (500 нА)
• Блок калибровки частоты
• 7×32 Бит EEPROM

Блок измерения температуры

• 2 или 4 сенсора
• Использование датчиков PT500/PT1000 и с большим сопротивлением
• Разрешение 16 бит с внешним триггером Шмидта, до 17,5 Бит эффективных с использованием интегрированного малошумящего триггера Шмидта
• 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-GP22 – корпус 32-QFN

Документация:

1. DB_GP22_e – TDC-GP22 Время цифровой преобразователь /Data sheet английская версия/
2. DB_GP22_ru – TDC-GP22 Время цифровой преобразователь /Data sheet русская версия/
3. DB_GP22_EVA_en – Техническое описание отладочного прибора на TDC-GP22 /английская версия/
4. DB_GP22_EVA_ru – Техническое описание отладочного прибора на TDC-GP22 /русская версия/
5. AN027_GP21-Migration – Пособие по переходу с использования TDC-GP2 к TDC-GP21
6. AN029_x – Ультразвуковые измерения тепла с использованием TDC-GP21