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設計與開發
參考設計

TIDM-02003

用於氣流測量的超音波感測子系統參考設計

設計檔案

TIDM-02003

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概覽

此參考設計協助設計人員開發超音波瓦斯計量子系統，採用整合式超音波感測解決方案 (USS) 模組，具備卓越的計量性能、低功耗及高整合度。此設計以 64KB MSP430FR6043 微控制器 (MCU) 為基礎，具備整合式高速、ADC 型訊號擷取，以及整合式低功耗加速器 (LEA) ，可將數位訊號處理最佳化。

特點
  • 同級最佳量測性能+/-250ps 零流量漂移 (ZFD) 及 500ps 單次激發標準偏差 (STD)
  • 低功耗：在 200kHz 至 500kHz 傳感器中 <20uA，每秒可獲得完整測量結果。
  • ±1% 流量準確度、最高 12,000 lph、動態範圍為 200:1
  • 三 lph 最小可檢測流速
  • 在轉換器特性隨溫度變化時提供穩固性能
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設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

download 設計指南 — TIDM-02003
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TIDUEJ6A.PDF (2198 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

download Assembly drawing — TIDM-02003
TIDRYS7.PDF (531 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

download Bill of materials (BOM) — TIDM-02003
TIDRYS6.PDF (81 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

download CAD/CAE symbol — TIDM-02003
TIDRYS9.ZIP (2694 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

download Gerber file — TIDM-02003
TIDCF92.ZIP (3556 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

download PCB layout — TIDM-02003
TIDRYS8.PDF (3250 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

download Schematic — TIDM-02003
TIDRYS5.PDF (670 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

Load switches

TPS22860 — 0.73-Ω、5-V、超低洩漏負載開關

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR60431 — 16-MHz MCU，具有 64-KB FRAM、LCD、12 位元高速 8-MSPS sigma-delta ADC 及整合式感測器 AFE

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR50431 — 適用於流量計且具有 64KB FRAM、12KB RAM、I2C 開機載入程式的超音波感測 MCU

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR5043 — 16MHz MCU，具有 64KB FRAM、12 位元高速 8 MSPS sigma-delta ADC 及整合式感測器 AFE

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR6043 — 具 64KB FRAM、12KB RAM、LCD 且適用氣體和水計量應用的超音波感測 MCU

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA838 — 1mA、300MHz 增益頻寬，電壓回饋運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS61240 — 2.3-V 至 5.5-V 輸入範圍、3.5-MHz 固定頻率 450-mA 升壓轉換器

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR5041 — 16-MHz MCU，具有 32 KB FRAM、12 位元高速 8 MSPS sigma-delta ADC 及整合式感測器 AFE

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA836 — 超低功耗、軌至軌輸出、負軌輸入 VFB 運算放大器

產品規格表: PDF
MSP430 microcontrollers

MSP430FR6041 — 16-MHz MCU，具有 32-KB FRAM、LCD、12 位元高速 8-MSPS sigma-delta ADC 及整合式感測器 AFE

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體

開發板

EVM430-FR6043 — MSP430FR6043 ultrasonic sensing evaluation module

EVM430-FR6043 評估套件是用於評估 MSP430FR6043 性能的開發平台，適用於超音波感測應用（例如智慧型瓦斯表）。MSP430FR6043 MCU 是一款整合超音波感測類比前端 (USS) 的超低功耗 MCU，可進行高精密度與準確的超音波量測。本裝置也包含低功耗加速器 (LEA)，可進行最佳化訊號處理，且有助於將功率最佳化以延長電池使用壽命。套件提供彈性解決方案，能讓工程師使用 MSP430FR6043 MCU 與不同頻率的各種轉換器進行快速評估與開發。EVM 能夠以板載 LCD 和 RF 通訊模組連接器顯示量測參數。 
EVM使用指南: PDF
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
TIDM-02003 — 用於氣流測量的超音波感測子系統參考設計 TIDM-02005 — 適用於水流量測的最佳化超音波感測計量學參考設計
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限制：
TI.com 上缺貨
TI.com 無法提供

EVM430-FR6043 — MSP430FR6043 ultrasonic sensing evaluation module

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參考設計
TIDM-02003 — 用於氣流測量的超音波感測子系統參考設計 TIDM-02005 — 適用於水流量測的最佳化超音波感測計量學參考設計
適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

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* 設計指南 Ultrasonic Sensing Subsystem Reference Design for Gas Flow (TIDM-02003) (Rev. A) PDF | HTML 2022/7/13
應用說明 Gas Meter Design Guide 2020/10/28
應用說明 Oxygen Concentration Sensing PDF | HTML 2020/10/14
應用說明 High-Resolution Anemometers 2020/10/2
應用說明 Ultrasonic Surface Sensing 2020/9/25

相關設計資源

軟體開發

驅動程式或資料庫
MSP-ULTRASONIC-DESIGN-CENTER — MSP430 MCU 超音波感測設計中心

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