TDC GP21系列应用之五：浅析超声波热量表温度计算方法

超声波水表以其高准确度、低始动流量、压损小、量程比宽等特点迅速在供水行业中得到广泛使用，随着超声测流技术的不断进步，超声波水表的技术也在不断发展。尤其在2013年超声波水表国家标准制定完成后，各个公司更是掀起了超声波水表研发热潮。超声波水表研发入门容易，但是一个公司从研发到量产高质量符合国家标准的超声波水表需要较长的研发周期。本文主要介绍深圳市世强先进科技有限公司技术中心超声波水表研发团队根据试验得出的温度计算方法之一。

世强超声波水表方案框图

Silicon Labs EFM32G840F64+Acam TDC-GP21超声波水表方案功耗低，外围元器件少，友好的软件开发环境等优势使该方案逐渐成为国内超声波水表研发的主流方案。目前国内已经有十几家水表公司采用这个方案。结构框图见图1。

图1 超声波水表结构框图

超声波热量表温度计算方法

TDC-GP21的温度测量原理是温度传感器PT1000在标准电容上的放电时间随着温度的变化而线性变化。

1000欧姆标准电阻在标准电容上的放电时间是一个固定值。当温度为零度时PT1000的阻值为1000欧姆，温度升高时，温度传感器PT1000阻值线性增大，放电时间线性增加；温度降低，阻值线性减小，放电时间线性变短。

PT1000的放电时间减去1000欧姆标准电阻如果为正值，表示温度高于零度；为零，表示温度为零；为负值，表示当前温度为零下。

将温度传感器PT1000放在恒温槽中，温度从零度到100度逐渐变化，同时记录PT1000的放电时间减去1000欧姆标准电阻的数据结果。

数据结果和温度一一对应就可以算出当前温度。

结论

深圳市世强先进科技有限公司技术中心超声波水表研发团队在充分利用Silicon Labs EFM32G840F64和Acam TDC-GP21芯片性能优势的基础上，经过近5年的实验，成功开发出低功耗超声波滴水表。按照上述温度计算方法得出的测量结果，符合CJ128-2007国家标准。

深圳市世强先进科技有限公司是Silicon Labs EFM和Acam的一级代理商，且技术中心超声波水表研发团队研发经验丰富。世强期待和客户精诚合作，帮助客户成功。