Die Durchflussmessung mittels Ultraschall hat sich zum Wachstumsträger im Bereich der Durchflussmesser entwickelt. Immer mehr Anwender lernen die Vorteile der berührungslosen Messung schätzen. Voraussetzung ist dabei eine präzise Zeitmessung. Die Erläuterung der Funktionsweise macht deutlich warum:

Beim Time-of-Flight (auch Transit-time) Verfahren nutzt man, daß die Schallgeschindigkeiten in und gegen Flußrichtung unterschiedlich sind.

Es gilt: v = d*(t2-t1)/(2*t1*t2) = ca. c2/(2d*cosb)*(t2-t1) Das bedeutet: Eine hohe Auflösung erfordert eine präzise Zeitmessung, insbesondere bei kleineren Flußgeschwindigkeiten. Ein Beispiel: In Wasser (c=1480m/s bei 20°C) soll eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,5m/s mit 0.5% Genauigkeit bestimmt werden . Der Abstand der Ultraschallwandler sei 10cm, der Winkel 45°. Es ergibt sich eine Laufzeitdifferenz von 33ns.

Die erforderliche Zeitauflösung beträgt also 165ps - für den TDC-GP2 mit 65 ps Auflösung ist das kein Problem!

 

Schauen Sie auch in unsere Applikationsschrift  AN002 (PDF, 114KB, Feb 1999)

 

Sehen Sie die vielen Vorteile des TDC-GP2  in dieser Anwendung:

• Hohe Auflösung: der TDC-GP2 hat 65 ps Auflösung bei Einzelmessung. Eine integrierte Phase-shift Einheit erlaubt es, das Ergebnis durch Mittelung zu verbessern
• Hohe Bandbreite: der TDC-GP2 kann bis zu 4 ms Laufzeit messen
• Integrierter Feuerpuls-Generator für bis zu 15 Pulse mit programmierbarer Phase und Frequenz
• Industrieller Temperaturbereich : von -40°C bis 125°C
• Batterieanwendungen: Der TDC-GP2 ist perfekt im Strom sparen. Die Stromaufnahme des gesamten Messkreises kann auf typisch  3 bis 5 µA reduziert werden.
• Versorgungsspannungsbereich: 1,8V to 5,5V
• Temperaturmessung: Die integrierte Einheit zur Temperaturmessung erlaubt es, die Temperaturen von Vor- und Rücklauf auf 0.002 °C genau zu messen. Und das bei etwa 50 mal weniger Strom als mit A/D-Wandlern
• Kleines Gehäuse: Single-chip Lösung im kleinen QFN32-Gehäuse (5x5 mm²)