마이크로컨트롤러(MCU)

MSP430™ 초음파 센서 마이크로컨트롤러

물, 가스, 열 계측기를 위한 초저전력 SoC

시스템 온칩 MSP430™ 초음파 센서 MCU는 정확도가 높은 물, 열, 가스 유량 측정 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. MCU는 초음파 센서 아날로그 프론트엔드, DSP 기능을 포함한 통합 주변 장치를 제공하며, 모든 MCU는 실시간 클록, LCD 드라이버, 12비트 SAR ADC 및 콤퍼레이터를 제공합니다.

초음파 센서 마이크로컨트롤러

  • 고정밀 초음파 유량 센서
  • AFE가 통합된 초음파 MCU
  • 통합 8MSPS 시그마-델타 ADC
  • MTIF(계측 테스트 인터페이스)

소프트웨어 및 GUI용 초음파 설계 센터

  • 초음파 센서 개발용 원스톱 쇼핑
  • 추가된 지능을 위한 실시간 파형 캡처
  • 간편한 개발을 위한 소프트웨어 라이브러리 및 GUI

초음파 유량 측정 EVM

  • 초음파 변환기를 위한 간편한 인터페이스
  • 플러그인 모듈을 연결하여 기능 추가
  • 전력 소비 분석 및 LCD 디스플레이
  • 온보드 프로그래밍 및 디버그

왜 유량계용 초음파 센서인가요?

초음파 센서는 액체 또는 가스 매체 내 초음파의 ToF(Time of Flight)와 유량 종속성을 사용하여 체적 유량을 측정하고 계산합니다. 이 기술은 유량으로 전송될 때와 유량 반대 방향으로 전송될 때 초음파의 전파 시간 차이를 사용합니다. 이 기술은 넓은 동적 범위에 걸쳐 체적 유량을 측정하는 데 있어 견고하고 정확합니다. 

초음파 유량계 기능

초음파 센서는 다음을 제공합니다. 

  • 높은 유량 측정 정확도 <±1%
  • 작동 수명을 늘리고 적은 서비스/유지 관리로 비용 효율성을 달성할 수 있도록 가동부 또는 마모와 손상이 없음
  • 진동, 적외선 방사능 및 EMI의 영향을 받지 않음

다음을 포함한 액체에서 잘 작동합니다. 

  • 기름
  • 페인트

다음을 포함한 가스에서 잘 작동합니다. 

  • 공기
  • 이산화탄소
  • 산소
  • 메탄

초음파 센서에 대한 TI의 파형 캡처 기반 접근 방식

MSP430 초음파 센서 SoC는 고유한 파형 캡처 기반 기술을 구현합니다. 이 기술을 통해 업스트림 및 다운스트림 조건에 대해 시간 영역에서 변환기의 전체 응답이 캡처됩니다. 이러한 파형에 대한 사후 처리는 차동 ToF(time of Flight)를 결정합니다. 

초음파 수도 계량기 다이어그램

파형 접근 방식의 이점

  • 신호 진폭 변화(변환기 간 변화, 다양한 물질 구성, 높은 유량, 잡음, 온도 변화 등)에 대해 안정적
  • 낮은 유량에서 높은 정밀도로 누수 감지
  • 높은 정밀도 및 변화 감소를 위한 잡음 제거
  • 표준 MCU 전압 레벨을 사용하는 변환기용 3V 구동 기능
  • 물질 및 성분 분석으로 확장하는 능력
  • 시간에 따른 계량기 진단을 위한 추가 기능은 다음과 같습니다.
    • 변환기 노후로 인한 엔빌로프의 느린 변화를 감지하고 변환기 간 공진 주파수 변화를 조정
    • 제품 수명 전체에 걸친 정기적 보정 제거

초음파 센서 솔루션 아날로그 프론트 엔드(AFE)

초음파 센서 서브 시스템 주변 장치는 넓은 범위의 변환기를 직접 가동할 수 있고 임피던스 매칭을 위한 통합 PHY를 가지고 있는 통합 아날로그 프론트 엔드입니다. 또한 수신 섹션에 통합 PGA(프로그래머블 게인 증폭기)와 고속 8MSPS 시그마 델타 ADC를 갖추고 있어 실시간으로 파형을 캡처할 수 있습니다. 

초음파 아날로그 프론트 엔드 다이어그램

초음파 센서 AFE의 기능

  • 다양한 변환기를 위한 직접 인터페이스
  • 넓은 범위의 변환기를 위한 프로그래머블 펄스
  • 변환기 임피던스 매칭을 위한 PHY
  • 최대 35dB의 신호 증폭을 위한 PGA(프로그래머블 게인 증폭기)
  • 통합된 고속 8MSPS 시그마-델타 ADC(아날로그-디지털 컨버터)를 사용한 실시간 파형 캡처

초음파 수도 계량기 개발 시작

TI의 MSP430 초음파 수도 계량기 개발 환경은 최대한 빠르게 가동할 수 있도록 설계되었습니다. 

시작하려면 아래 단계를 따르십시오.

  1. 고성능, 전력 효율이 높은 수도 계량계 레퍼런스 설계
  2. EVM 구매하기
  3. EVM 빠른 시작 가이드 다운로드
  4. 수도 계량기 소프트웨어를 다운로드하고 데모 확인

 

설계에 대한 질문은 FAQ(질문과 대답) 문서를 참조하십시오.

  

초음파 센서 기술에 대한 자세한 내용은 파형 캡처에 대해 읽어보거나 비디오 교육 시리즈를 참조하십시오.

초음파 가스 계량기 개발 시작

TI의 MSP430 초음파 가스 계량기 개발 환경은 최대한 빠르게 가동할 수 있도록 설계되었습니다. 

시작하려면 아래 단계를 따르십시오.

  1. 고성능 및 비용에 최적화된 가스 계량기 레퍼런스 설계 액세스
  2. EVM 구매
  3. EVM 빠른 시작 가이드 다운로드
  4. 가스 계량기 소프트웨어를 다운로드하고 데모 확인

 

설계에 대한 질문은 FAQ(질문과 대답) 문서를 참조하십시오.

   

초음파 센서 기술에 대한 자세한 내용은 고성능 가스 계량기 솔루션에 대해 읽어보거나 비디오 교육 시리즈를 참조하십시오. 

비디오