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　　其实，Acam公司的第一颗TDC芯片TDC-GP1早在1996年就已经投入市场，并在超声波流量计中得到了广泛的应用。该公司在2005年推出了高性价比的TDC-GP2芯片，在超声波热量表市场中建立了良好的基础。2011年初其专门针对超声波热量电路设计的TDC-GP21芯片问世。有了前面这些阶段的技术验证和市场积累，2011年底，Acam专门为水表特定的功能更强大的芯片TDC-GP22正式进入市场。

　　原理及性能

　　图3为TDC-GP22的内部结构原理图，时间数字转换器TDC即为芯片TDC-GP22的技术核心，它利用信号通过逻辑门的绝对时间延迟来精确量化时间间隔。并且这个高精度的时间测量单元TDC，其分辨率达到22ps，这就为时差法流量计的应用提供了基本的测量保障，从而实现高精度、大量程比的设计。

　　TDC-GP22的重要特性还包括：

　　● 温度测量精度(2mk rms);
　　● TOF飞行时差的温漂(<0.3ps/k);
　　● 提供针对超声波水表所需要的完整的模拟前端：内部集成斩波稳定的内部低噪声比较器(比较器触发offset范围在±35 mV)和低串扰模拟开关，这就解决了客户模拟部分设计的问题，提高了系统测量质量。

　　TDC-GP22的脉冲发生器在小管径的流量测量中可直接驱动超声波换能器，无需另外增加驱动芯片，简化了设计并降低了成本;高精度的时间测量，简洁的外部电路、集成的内部信号处理算法，超低的整体功耗测量特性使得其非常适合于超声波水表的应用。

　　三个重要功能

　　因TDC-GP22是在TDC-GP21的基础上发展而来，所以TDC-GP22的功能、管脚、寄存器与TDC-GP21可以100%兼容(可1:1进行替换)。TDC-GP22除了具备TDC-GP21的所有特性外，还增加了三个重要的功能。之所以说TDC-GP22是超声波水表电路的革命，正是与这三个新增的重要功能紧密相关。

　　● 智能第一个回波检测功能。TDC-GP22使得时间窗口设置不再受时差变化影响，从而实现精确的脉冲间隔测量，以及回流、空管识别和报警。
　　● 第一波脉冲宽度测量功能(目前市面上仅TDC-GP22可以实现)。GP22的脉冲宽度测量可以帮助在水表应用中，检测段内是否有气泡影响，以及检测管段内的长期覆盖物，给出报警信号。
　　● 简化的多脉冲结果计算功能。TDC-GP22芯片将会自动处理计算3个脉冲结果，并给出平均值。通过这种方式，简化了整个测量的流程，测量的结果完全由TDC-GP22自动完成，MCU仅需直接读结果，节省单片机资源，并满足水表测量速度要求。

　　EFM32TG840Fxx助力超声波水表突破功耗瓶颈

　　通过上面的讲述，我们对于TDC-GP22适用于超声波水表的性能优势已经有了比较深入的认识，但是对于在电子智能水表应用中至关重要的功耗问题还没有提及。水表应用的标准要求水表的电池至少6年不能更换，这对整个系统的功耗提出了苛刻的要求，也一直制约着超声波水表的发展。

关键词： 世强 TDC-GP22 ARM MCU 超声波