En métrologie, c'est la débitmétrie ultrasonore qui constitue actuellement un marché en pleine croissance. La prise de mesure non-intrusive voire sans contact chimique, l'absence d'élément mécanique, l'absence d'usure et la sûreté anti-fraude en constituent les atouts. A la base, il y a un processus chronométrique à basse consommation d'énergie. L'animation à droite vous en donne un aperçu du principe.

 

La méthode du Temps de vol repose sur l'effet Doppler. Si d est la distance entre les deux émetteurs-capteurs, alors la vitesse du fluide se calcule comme :
v = d*(t2-t1)/(2*t1*t2). Avec c étant la vitesse de propagation du son, cette formule peut se transformer approximativement en v=c2/(2d*cosb)*(t2-t1). En clair, cela signifie que la précision débitmétrique est conditionnée par la précision chronométrique, particulièrement pour les débits faibles. Par exemple : nous voulons mesurer un débit de 0,5 m/s dans l'eau (c=1480 m/s à 20°C) avec une résolution de 0,5 %. La distance entre les deux émetteurs-capteurs serait de 10 cm avec un angle de 45°. La différence finale serait de 33 ns. La résolution requise est de 165 ps - le TDC-GP2 et sa  résolution de 65 ps remplit parfaitement cette condition.

Voir aussi la note d'application AN002 (PDF, 114kB, Fév. 1999)

 

 

Voici une liste des avantages du TDC-GP2 dans cette application :

• Haute résolution: le TDC-GP2 a une résolution de 65 ps avant moyennage.
  
• Plage élargie: le TDC-GP2 atteint 4 ms en temps de mesure
• Fonction intégrée: générateur d'impulsions pour les piézos émetteurs, programmable en fréquence et en phase
• Fonction intégrée: ports thermométriques pour les points chaud et froid du liquide porteur, avec une précision de 2 mK, utilisant un cinquantième du courant nécessaire à faire fonctionner un convertisseur analogique-numérique.
• Large plage de température opératoire: -40 °C à 125 °C
• Large plage de tension d'alimentation: 1,8 V à 5,5 V
• Economie en énergie: point fort du TDC-GP2, la consommation totale de l'application peut descendre à 3...5 µA
• Compacticité: très petit encombrement (5x5 mm²) grâce au boîtier QFN32