其實，Acam公司的第一顆TDC芯片TDC-GP1早在1996年就已經(jīng)投入市場，并在超聲波流量計中得到了廣泛的應(yīng)用。該公司在2005年推出了高性價比的TDC-GP2芯片，在超聲波熱量表市場中建立了良好的基礎(chǔ)。2011年初其專門針對超聲波熱量電路設(shè)計的TDC-GP21芯片問世。有了前面這些階段的技術(shù)驗證和市場積累，2011年底，Acam專門為水表特定的功能更強大的芯片TDC-GP22正式進入市場。

　　原理及性能

　　圖3為TDC-GP22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器TDC即為芯片TDC-GP22的技術(shù)核心，它利用信號通過邏輯門的絕對時間延遲來精確量化時間間隔。并且這個高精度的時間測量單元TDC，其分辨率達到22ps，這就為時差法流量計的應(yīng)用提供了基本的測量保障，從而實現(xiàn)高精度、大量程比的設(shè)計。

　　TDC-GP22的重要特性還包括：

　　● 溫度測量精度(2mk rms);
　　● TOF飛行時差的溫漂(<0.3ps/k);
　　● 提供針對超聲波水表所需要的完整的模擬前端：內(nèi)部集成斬波穩(wěn)定的內(nèi)部低噪聲比較器(比較器觸發(fā)offset范圍在±35 mV)和低串?dāng)_模擬開關(guān)，這就解決了客戶模擬部分設(shè)計的問題，提高了系統(tǒng)測量質(zhì)量。

　　TDC-GP22的脈沖發(fā)生器在小管徑的流量測量中可直接驅(qū)動超聲波換能器，無需另外增加驅(qū)動芯片，簡化了設(shè)計并降低了成本;高精度的時間測量，簡潔的外部電路、集成的內(nèi)部信號處理算法，超低的整體功耗測量特性使得其非常適合于超聲波水表的應(yīng)用。

　　三個重要功能

　　因TDC-GP22是在TDC-GP21的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，所以TDC-GP22的功能、管腳、寄存器與TDC-GP21可以100%兼容(可1:1進行替換)。TDC-GP22除了具備TDC-GP21的所有特性外，還增加了三個重要的功能。之所以說TDC-GP22是超聲波水表電路的革命，正是與這三個新增的重要功能緊密相關(guān)。

　　● 智能第一個回波檢測功能。TDC-GP22使得時間窗口設(shè)置不再受時差變化影響，從而實現(xiàn)精確的脈沖間隔測量，以及回流、空管識別和報警。
　　● 第一波脈沖寬度測量功能(目前市面上僅TDC-GP22可以實現(xiàn))。GP22的脈沖寬度測量可以幫助在水表應(yīng)用中，檢測段內(nèi)是否有氣泡影響，以及檢測管段內(nèi)的長期覆蓋物，給出報警信號。
　　● 簡化的多脈沖結(jié)果計算功能。TDC-GP22芯片將會自動處理計算3個脈沖結(jié)果，并給出平均值。通過這種方式，簡化了整個測量的流程，測量的結(jié)果完全由TDC-GP22自動完成，MCU僅需直接讀結(jié)果，節(jié)省單片機資源，并滿足水表測量速度要求。

　　EFM32TG840Fxx助力超聲波水表突破功耗瓶頸

　　通過上面的講述，我們對于TDC-GP22適用于超聲波水表的性能優(yōu)勢已經(jīng)有了比較深入的認識，但是對于在電子智能水表應(yīng)用中至關(guān)重要的功耗問題還沒有提及。水表應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)要求水表的電池至少6年不能更換，這對整個系統(tǒng)的功耗提出了苛刻的要求，也一直制約著超聲波水表的發(fā)展。