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Sensortechnik Nächste SoC-Generation für Ultraschall-Wasserzähler

| Redakteur: Jan Vollmuth

Der neue System-on-Chip (SoC) TDC-GP30 von Acam-Messelectronic bietet einen um zwei Drittel niedrigeren Stromverbrauch als sein Vorgänger und stellt so den nächsten Schritt in Richtung Ultra-Low Current für Wasserzähler mit hohen Messraten dar.

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(Bild: Acam)

Der GP30 funktioniert als komplette Frontendlösung mit integrierter digitaler Signalverarbeitung (32-Bit µP) bis zum eichfähigen Ausgangssignal und stellt bis zur Volumenausgabe über UART, Puls, SPI eine echte Single Chip Lösung dar, so dass die nachfolgende Standard-MCU ausschließlich für das Management des Messgerätes und für die externen Schnittstellen wie beispielsweise Funk eingesetzt werden kann. Eine komplette Trennung der Messaufgaben vom Gerätemanagement und der externen Kommunikation. Der GP30 ist wie sein Vorgänger GP22 mit einer Temperaturmessung für Wärmemengenzählern ausgestattet, die (im Final Chip) 4-Draht fähig sein wird.

Der Stromverbrauch des Systems konnte gegenüber dem GP22 noch einmal deutlich gesenkt werden, was gerade bei Wasserzählern mit ihren höheren Messraten deutlich zum Tragen kommt. Das Frontendelement verbraucht nur noch ca. ein Drittel des Stromes, den der GP22 benötigt.

Weitere Stromoptimierungen durch intelligenten Firmwarecode

Bei einer Messrate von 8 Hz, typisch für Ultraschall-Wasserzähler, benötigt der gesamte GP30 inklusive aller Berechnungen und mathematischen Korrekturen des Flusses ca. 7 µA. Dabei entfallen ca. 2 µA auf permanente Funktionen wie 1,8 V LDO und 32-kHz-Oszillator und 5 uA auf die Durchführung der Flussmessung und die Berechnung des Flusses. Davon benötigt der 32-Bit µP ca. 2,2 µA, was knapp 0,3 µA/Messung/Sekunde ergibt. Ein auf Low-Power-Standard MCU Basis nicht erreichbarer Wert. Weitere Stromoptimierungen sind im Final Chip vorgesehen und durch intelligenten Firmwarecode realisierbar.

Erste vorläufige Test-Kits für den Beta-Chip werden ab dem Frühjahr 2014 verfügbar sein.(jv)

Sensor+Test: Halle 12, Stand 115

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