Компания Texas Instruments выпустила микросхемы TDC1000 и TDC7200, на базе которых можно создавать современные высокоточные ультразвуковые измерители потока жидкостей и газов. Первичный преобразователь TDC1000 позволяет формировать ультразвуковой импульс и принимать ответный сигнал, в то время как TDC7200 представляет собой преобразователь "время-цифра" с высокой разрешающей способностью 55 пикосекунд.
TDC1000 представляет собой аналоговый узел (AFE), включающий передатчик и приемник. Передатчик TDC1000 создан для формирования возбуждающих импульсов для разных типов излучателей с рабочими частотами от 31.5 кГц до 4 МГц. Микросхема позволяет формировать импульсы с различной огибающей. Приемный тракт включает усилитель с программируемым коэффициентом усиления, компаратор и выходной мультиплексор, формирующий выходные импульсы СТАРТ-СТОП для внешнего измерителя временных интервалов TDC7200.
Принцип работы TDC1000
Принцип работы TDC7200
Отладочная плата TDC1000-TDC7200EVM
Применение преобразователя TDC7200 не ограничивается работой в связке именно с TDC1000. Он может использоваться в различных устройствах, где необходимо вычислять расстояние через измерение временного интервала между посланным и отраженными импульсами (time-of-flight), например в автомобильных, медицинских и промышленных устройствах. TDC7200 имеет внутренний источник базового временного интервала, с автоматической компенсацией смещения при изменении температуры. Это позволило добиться пикосекундой точности преобразования "time-to-digital".
Для быстрой оценки параметров микросхем ультразвуковых счетчиков выпускается специальный отладочный комплект TDC1000-TDC7200EVM, представляющий собой готовую плату измерителя с микроконтроллером MSP430F5528. Windows-приложение отображает результаты измерений в графическом и табличном виде и упрощает анализ результатов измерений.
Типовое применение
Для упрощения процесса разработки Texas Instruments предлагает опорную разработку ультразвукового счетчика расхода воды (газа) с ЖКИ-дисплеем и радиоканалом. Доступная документация включает в себя: схему, разводку печатной платы и исходный код для микроконтроллера MSP430FR6989. Предложенная схема питания на TPS61291 и TPS62740 позволила получить отличные результаты по энергоэффективности – при одном измерении в секунду средний ток потребления составляет лишь 10.5 мкА.
Источник: www.compel.ru