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TDC-GP30 für Ultraschall-Durchfluss-Messgeräte vereinfacht Elektronik für Wasserzähler erheblich

GP30 und Demo

Hochpräzise und dabei extrem stromsparend: Mit dem TDC-GP30 (im Vertrieb von IS-LINE) läutet acam ein neues Zeitalter für die voll statische Messmethode in der Ultraschall-Durchflussmessung ein. Der integrierte 32-Bit µP führt die mathematisch komplexe und rechenintensive Flussberechnung mit allen notwendigen Korrekturen extrem stromsparend durch, während der externe Mikroprozessor vollständig von dieser Aufgabe entlastet wird.

Der TDC-GP30 ist eine System-on-Chip (SoC) Lösung mit extrem niedrigem Stromverbrauch, die alle Messaufgaben bis zum kalibrierten Ausgabewert übernimmt. Das Design neuer Ultraschall-Durchflussmessgeräte kann durch dieses innovative SoC enorm vereinfacht und verkürzt werden und ermöglicht es den Herstellern, preisgünstigere, kompaktere und stromsparendere Ultraschallzähler zu entwickeln.

Time-of-Flight Messprinzip

Der TDC-GP30 misst den Wasserdurchfluss mit Hilfe der patentierten acam Time-to-Digital Technologie. Beim Einsatz in Kaltwasserzählern werden die gemessenen Laufzeiten des Ultraschallimpulses zusätzlich auch zur notwendigen Temperaturmessung des Wassers herangezogen und die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit damit nutzbringend eingesetzt.

Der TDC-GP30 funktioniert als komplette Frontendlösung mit integrierter digitaler Signalverarbeitung bis zum eichfähigen Ausgangssignal und stellt bis zur digitalen Volumenausgabe über UART, Puls und SPI eine echte Single-Chip-Lösung dar, so dass die nachfolgende Standard-MCU ausschließlich für das Management der Kommunikation des Messgerätes - z.B. für Funk - eingesetzt werden kann.

Bei einer Messrate von 8 Hz, typisch für Ultraschallwasserzähler, benötigt der gesamte TDC-GP30 inklusive aller Berechnungen und mathematischen Korrekturen des Flusses nur zirka 8µA. Der 32-Bit µP benötigt dabei zirka 3,6µA (0,45µA/Messung) – ein auf Low-Power-Standard MCU-Basis bisher nicht erreichbarer Wert. Dies zeigt die Effektivität einer angepassten Rechnerarchitektur sowie des darauf zugeschnittenen OP-Codes.
Mittels des TDC-GP30 ist sogar eine Leckageerkennung von Tropfen möglich!

Durchfluss-Demonstrator

Zusammen mit seinem Partner inoson hat IS-LINE einen Durchflusssensor-Demonstrator für wässige Medien auf Basis des GP30 der Fa. acam aufgebaut. Dieser ist geeignet zur Integration in Geräte, Maschinen und Vorrichtungen. Mit diesem Demonstrator kann man die umfangreichen Möglichkeiten des GP30 sofort praktisch auszutesten, um die eigene Spezifikation für ein kundenspezifisches Design eines Ultraschalldurchflussmessers zu definieren.

Dies Demonstratorsystem besteht aus einem Messing-Messrohr mit dem Durchmesser DN20. Das System ist komplett funktionsfähig und für den Durchflussbereich von 1,0 – 75 l/min über den Temperaturbereich von 0 bis 60 °C abgeglichen. Die unterste sicher detektierbare Anlaufschwelle liegt bei 0,2 l/min, woduch sogar eine Leckageerkennung von Tropfen detektierbar ist.

Das Demonstartorsystem des TDC-GP30 funktioniert als komplette Frontendlösung mit integrierter digitaler Signalverarbeitung (32-Bit µP) bis zum eichfähigen Ausgangssignal und stellt bis zur digitalen Volumenausgabe über UART, Puls und SPI eine echte Single-Chip-Lösung dar, so dass die nachfolgende Standard-MCU ausschließlich für das Management der Kommunikation des Messgerätes - z.B. für Funk - eingesetzt werden kann.

Für andere Medien und andere Durchflussbereiche können kundenspezifische Änderungen durchgeführt werden.


Weitere Informationen finden Sie unter: http://www.is-line.de/GP30

 

11.05.2015