環(huán)保在線>產(chǎn)品庫>機床/防腐/制冷/空分/超聲波>超聲波設(shè)備>超聲波儀器>>超聲波熱量表芯片UTA6905的相差法流量測量原理

超聲波熱量表芯片UTA6905的相差法流量測量原理

參考價	面議

參考價

面議

具體成交價以合同協(xié)議為準(zhǔn)

公司名稱淮安雷爾達儀表有限公司
品牌
型號
所在地
廠商性質(zhì)生產(chǎn)廠家
更新時間2021/12/9 14:37:17
訪問次數(shù)338

產(chǎn)品標(biāo)簽:

在線詢價收藏產(chǎn)品點擊查看電話

索取相關(guān)資料

公司介紹主營產(chǎn)品

淮安市雷爾達儀表有限公司是專業(yè)從事儀器儀表設(shè)計制造專業(yè)公司。公司座落在堯帝故里荷鄉(xiāng)金湖，北依周總理故鄉(xiāng)-淮安，東臨京滬高速，西靠寧連高速，鹽金線貫穿境內(nèi)，地理位置得天獨厚，交通十分方便、快捷。
      淮安市雷爾達儀表有限公司是一家集科研生產(chǎn)測控成套工程于一體的綜合型*實體，是國家溫度、壓力、流量、物位儀器儀表重要生產(chǎn)基地。公司擁有技術(shù)干部20名，其中碩士研究生2名、中高級工程師7名，工程技術(shù)人員占公司總?cè)藬?shù)的20%，平均年齡33.4歲，有著豐富的設(shè)計、實踐經(jīng)驗的中青年干部，組成了現(xiàn)有的隊伍，為公司的發(fā)展壯大奠定了良好的基礎(chǔ)。
      公司通過廣泛地收集國內(nèi)外較早科技信息，積極與大專院校、科研院所及科技開發(fā)中心合作，在研制的同時引進各種*技術(shù)，逐步形成了設(shè)計、制造、銷售和現(xiàn)場施工、技術(shù)服務(wù)等一整套完善的服務(wù)體系。其主導(dǎo)產(chǎn)品有壓力儀表、溫度儀表、流量計、智能數(shù)顯表、無低記錄儀、閥門、電線電纜等.公司的產(chǎn)品以良好的性能、完善的售后服務(wù)、合理的價格受到廣大用戶的歡迎和認可，也受到有關(guān)專家和現(xiàn)場技術(shù)人員的好評和關(guān)注。
      公司的宗旨是：創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，服務(wù)回報社會。將服務(wù)放在*位始終是我公司的經(jīng)營理念，在多年的經(jīng)營中我們?yōu)閮x表的售后服務(wù)和維修已經(jīng)形成一套完整的體系，在全國多數(shù)城市設(shè)有辦事處。在工作中我們都始終堅持不論是不是我們的產(chǎn)品只要用戶需要我們都在*時間趕到現(xiàn)場協(xié)助解決問題。總之江淮安市雷爾達儀表有限公司是敢負責(zé)任，敢打硬仗的隊伍，技術(shù)力量雄厚，生產(chǎn)設(shè)備*，檢測手段齊全，并制定了科學(xué)合理的生產(chǎn)工藝，健全的質(zhì)量保證體系，以滿足顧客的需求，持續(xù)改進并實現(xiàn)顧客的持續(xù)滿意為公司的質(zhì)量方針。
      公司業(yè)績的取得源于客戶的厚愛，淮安市雷爾達儀表有限公司全體員工深悟此理，決心用誠實勤奮的工作，詮釋“用人品鑄產(chǎn)品，以質(zhì)量謀生存、依信譽拓展市場，靠服務(wù)贏得顧客"的企業(yè)宗旨。期盼著在與各界友人的合作中涉取營養(yǎng)，得到啟迪，我們愿與廣大客戶真誠合作，共創(chuàng)美好未來！

展開顯示更多內(nèi)容

電磁流量計，渦街流量計，渦輪流量計，超聲波流量計，V錐流量計，玻璃轉(zhuǎn)子流量計，面板式(管道)流量計，金屬管浮子流量計，孔板流量計，旋進旋渦流量計，蒸汽流量計，磁翻板液位計，壓力表，壓力變送器等儀器儀表

產(chǎn)品簡介在線詢價

1.概述近年來我國提出建筑節(jié)能計劃，逐步實現(xiàn)分戶計量收費制度

超聲波熱量表芯片UTA6905的相差法流量測量原理產(chǎn)品信息

1. 概述

近年來我國提出建筑節(jié)能計劃，逐步實現(xiàn)分戶計量收費制度。供熱計量正在逐漸成為技術(shù)研究的熱點，戶用超聲波熱表以低功耗、高精度越來越受關(guān)注。超聲流量計量實現(xiàn)了非接觸式高精度測量，因此有量程寬、無壓損、組成簡單、靈敏度高的優(yōu)點。目前的主要的超聲流量計量技術(shù)是時差法和相差法。時差法超聲流量計就是根據(jù)介質(zhì)的流速與時差存在線性關(guān)系原理進行測量的，只要準(zhǔn)確測定順逆流時間，根據(jù)流速與其線性關(guān)系，可以求出瞬時流速，進而可以求出瞬時流量。而相差法則是通過某種技術(shù)手段，得到順逆流回波信號的相位差信息，推算出超聲波順逆流的傳播時差。2014年8月，北京美科芯科技有限公司聯(lián)合美國ICCI公司共同發(fā)布了業(yè)界基于相差法的智能超聲波熱量表專用芯片UTA6905，本文主要介紹UTA6905芯片的相差法超聲流量計量原理。

2.相差法超聲流量計量原理

超聲波熱量表測量系統(tǒng)利用超聲波相差法測量當(dāng)前管道中的流量值，同時利用溫度傳感器測量入口水溫和出口水溫，通過熱量計算就可得出當(dāng)前住宅所使用的熱量。UTA6905芯片利用相差法完成對管道中流量的測量，是通過測量超聲波在順流和逆流傳播產(chǎn)生的相移之差。超聲波流量測量原理如圖1所示。

圖1:超聲波流量測量原理

圖1中流量管道直徑為D，兩個換能器之間的水平距離為L，超聲波在水中的傳輸速度為c，管道中流體速度為v，可以得到超聲波在順流中的渡越時間t1和逆流傳播過程中的渡越時間t2分別為：

3.UTA6905熱量計量原理

UTA6905芯片中的相差測量單元利用相差法超聲波流量計量技術(shù)測量出管道中水的流量，同時溫度測量單元測出進口水溫和出口水溫，然后就可以根據(jù)公式計算出住宅使用的熱量。

3.1 UTA6905相位差測量單元

UTA6905芯片利用順流方向和逆流方向回波信號的相位差來實現(xiàn)流速的測量，在實際應(yīng)用中，順逆流相差不會超過1個1MHz的周期，相差法流量計量單元的電路原理圖如圖2所示：

圖2:UTA6905相差法流量計量單元電路原理圖

順逆流的測量是先后進行的，因此不能直接得到兩組回波的相位差，UTA6905分別測量順逆流回波信號相對于同一個內(nèi)部參考信號的相位差，由外部MCU讀取兩個值并計算順逆流的相位差，圖3所示為UTA6905相差法流量測量原理。

圖3:UTA6905芯片相差法原理

內(nèi)部參考信號為1MHz，占空比75%的方波，與FIRE脈沖同步。

回波信號經(jīng)過比較器整形為方波，該比較器為斬波比較器，每次測量前都會自動校準(zhǔn)，保證OFFSET在1mV范圍內(nèi)。

回波信號和內(nèi)部參考信號進入鑒相器，輸出相位差脈沖，相位差是回波的上升沿到參考信號的下降沿之間的時間，如果回波信號上升沿超前于參考信號下降沿(落在參考信號高電平區(qū)間)，則相位差為正值，否則(落在參考信號低電平期間)為負值，UTA6905測得的相位差脈沖的寬度范圍為(-250ns,750ns)。

對相位差脈寬的測量是通過高分辨率的TDC（單精度64ps，雙精度32ps）進行的，TDC可以連續(xù)測量多達31個相位差脈沖的寬度，ALU對這些寬度的值進行累加積分，進行校準(zhǔn)并將結(jié)果存放在寄存器RES0中，此時RES0是一個有符號數(shù)，可以指示出回波脈沖是超前還是滯后于參考信號。

一次順流和逆流相位差測量完成后，外部MCU讀出兩次相差值，通過計算得到順流和逆流的時間差。

3.2溫度測量單元

針對于熱量計領(lǐng)域，設(shè)計了一基于TDC技術(shù)的高精度低功耗溫度測量單元，該單元是通過溫度傳感器電阻或精密電阻對電容充放電，TDC通過測量放電時間的方式來實現(xiàn)溫度測量。

圖4:溫度測量原理示意圖

如圖4所示，溫度測量單元支持PT1-PT4四個測量端口。

在溫度測量應(yīng)用中，當(dāng)測量電阻進行充放電時，如果使用外部施密特觸發(fā)器，需要將NEG_STOP_TEMP設(shè)置為0，如果使用內(nèi)部施密特觸發(fā)器，需要將NEG_STOP_TEMP寄存器設(shè)置為1，兩種情況分別對應(yīng)的電路連接如圖5所示。

圖5:溫度測量原理示意圖

溫度傳感器的最小阻值為500Ω。UTA6905測量出由每個電阻和電容組成的RC網(wǎng)絡(luò)的放電時間。溫度測量的精度為0.002°C。

微控制器發(fā)送代碼“START_TEMP”啟動溫度測量，UTA6905自動控制溫度測量，測量完成之后中斷標(biāo)志置位，測量數(shù)據(jù)被存儲在RES0～RES3 中。

從Res_1/RES_0和RES_2/RES_3中微控制器可以計算出Rtemp/Rref的比值。通過查表，可以計算出當(dāng)前的傳感器的溫度，注意UTA6905不支持4線的溫度傳感器。

4. 總結(jié)

本文主要介紹了UTA6905芯片的相差法流量計量原理，由于存在相位差累加積分，相差法對于偶然誤差和干擾誤差的消除具有較強的優(yōu)勢，特別是在流量測量過程中，相差法提供的數(shù)據(jù)是進行濾波算法之后的平均值，波動性更小，更接近真實流量，提高了測量精度，具有廣闊的應(yīng)用前景。