家庭与楼宇自动化
智能水龙头和水龙头

Smart faucets and water taps

智能楼宇管理可以省钱:通过提高效率、节约资源和降低维护成本。水龙头、小便池和马桶的智能技术是实现节水的重要一步,通过渗漏检测,还能减少渗漏造成的损失。

测量的基本原理如下:向水流方向和相反方向各发送一次超声波脉冲,然后测量飞行时间。水流方向的飞行时间比相反方向的短,两者之间的差值与流量成正比。考虑到一些非线性修正和温度修正,时间差可用来计算流量。 << c.

Application diagram water tap

图 1:常见的传感器设计

超声波水表的设计是一项相当大的挑战。您必须测量 30 至 200 µs 范围内的飞行时间,精度达到皮秒级。不仅如此,实现如此低的噪声也是一项挑战。在此范围内实现低偏移和偏移稳定性更是一个巨大的挑战。使用 R800 的 DN15 流量计的目标误差限制已经达到 12ps。ScioSense 流量转换器基于时间数字转换器技术,完美地解决了时间测量任务。此外,模拟前端的设计特别注重对称性和互易性,因此偏移量很小,在温度变化时也很稳定。

Application diagram Water receive signal

图 2:接收信号

ScioSense 流量转换器可在单个接收脉冲串内测量多个过零点。这提高了总飞行时间测量的分辨率。只要选择正确的过零点-不要太早以捕捉稳定期,也不要太晚以避免干扰效应-测量就会尽可能精确和温度稳定。

TDC-GP30 Ultrasonic Flow Converter

设计要求/挑战
产品

设计要求/挑战:

  • 测量时间间隔为 10 至 500 微秒,分辨率为皮秒级
  • 泄漏检测需要稳定的偏移量;必须在 10 ps 或更小的范围内(水龙头滴水)。
  • 使用电池运行 20 年所需的电流消耗低至几微安
  • 多次反射波和较小的传感器,可在带无线通信功能的改装应用中使用电池操作
  • 在使用电池运行多年的情况下,电流消耗必须低至几微安
  • 各种气体混合物(包括 5 至 39% 的氢气)导致振幅波动较大

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