AS6040 Ultraschall-Durchflusswandler

AS6040 Ultrasonic Flow Converter

AS6040 ist ein Ultraschall-Durchflusswandler (UFC) für Gaszähler, aber auch für Wasserzähler geeignet.

Es besteht aus vier Hauptteilen: dem Supervisor, dem Front-End, der Nachbearbeitungseinheit und der Schnittstelle. Der Supervisor ist der Master des Systems und steuert alle anderen Teile, wodurch das AS6040 autonom ist.

Das Frontend verfügt über einen Hochspannungstreiber, einen integrierten PGA, einen offsetstabilisierten Komparator im Empfangspfad, einen Präzisions-TDC für die Laufzeitmessung, eine Amplitudenmessung und eine RDC-Einheit für die Temperaturmessung.

Im Durchflussmessermodus berechnen die 32-Bit-CPU und die Nachbearbeitungseinheit den Durchfluss. Im Zeitumwandlungsmodus ist die CPU inaktiv, und der Chip sendet die Rohdaten der Flugzeitmessung.

Der AS6040 kommuniziert über die SPI-Schnittstelle mit einem externen Mikrocontroller. Er kann auch im Standalone-Modus über die integrierte Impulsschnittstelle betrieben werden.

Blockdiagram AS6040 Ultrasonic Flow Converter

AS6040 Merkmale und Vorteile

Merkmale:

  • Leistungsstarke und stromsparende 32-Bit CPU
  • 120 * 32 Bit NVRAM (nichtflüchtiges RAM) für Parameter und Daten der Benutzer-Firmware
  • 3968 * 8 Bit NVRAM (nichtflüchtiges RAM) für Benutzer-Firmware-Programmcode
  • 4k * 8-Bit-ROM für System-Task-Code und speziellen Flow-Bibliothekscode
  • 50 kHz bis 1 MHz bei 6 V bis 17 V Steuerspannung, erzeugt aus der Batterieversorgung
  • Integrierter PGA, Verstärkung 2 bis 200
  • Erkennung der ersten Trefferquote und der Phase
  • Amplitudenmessung
  • Bis zu 31 Nulldurchgangsmessungen
  • Präzisions-Zeit-Digital-Wandler und rauscharmes Front-End mit < 50 ps Single Shot mit guten 1MHz-Wandlern auf einem DN20
  • Ultra-niedriger Stromverbrauch
  • SPI serielle Schnittstelle

Vorteile:

  • Single-Chip-Lösung liefert sofortige Flussinformationen
  • Systemdesign kompatibel mit mechanischen Zählern
  • Hohe Flexibilität bei der Wahl der externen µP-Handling-Kommunikation und der weiteren Datenverwaltung
  • Betrieb mit Batterie
  • Präzision bis hin zu niedrigen Flussraten
  • Erkennung von Leckagen
  • Verarbeitet schwache Signale für kleine Schallköpfe und Mehrfachreflexionen
  • Kompaktes Design
  • Niedrige Stückliste

Eigenschaften des Produkts

  • Analoges Frontend Ja, mit PGA und HV-Ladepumpe
  • Erkennung der ersten Welle Ja, Split Burst
  • Amplitudenmessung Ja
  • Anzahl der Treffer 31
  • Auflösung TDC [ps] 22
  • Bereich der Betriebsversorgung 3,0 bis 3,6
  • Schnittstelle SPI, Impuls, 2-Draht-Master
  • CPU 32-Bit
  • Firmware -
  • Speicher 4k NVRAM, 4k ROM
  • GPIO 5
  • Umgebungstemperaturbereich [°C] -40 bis +85
  • Paket QFN48

Anwendungen

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