ScioSense, azienda leader nello sviluppo e nella produzione di sensori ambientali e di flusso basati su semiconduttori, ha lanciato l’UFC23, il convertitore di flusso a ultrasuoni di quarta generazione per la misurazione nei contatori di acqua, calore e gas.
Come possono i produttori di contatori migliorare la precisione delle misurazioni, prolungare la durata delle batterie e mantenere il controllo sulla propria architettura di sistema? Nelle applicazioni moderne, il calcolo del flusso viene sempre più spesso affidato a un microcontrollore host centrale. Ciò richiede un convertitore in grado di offrire misurazioni accurate anche a flussi molto bassi e un’elevata autonomia della batteria, due requisiti spesso difficili da conciliare. L’UFC23 è progettato per i produttori di contatori che desiderano una precisione di misura molto elevata e un consumo energetico estremamente ridotto, mantenendo il calcolo del flusso sul proprio microcontrollore centrale.
L’UFC23 amplia la gamma di prodotti a ultrasuoni di ScioSense con un’architettura puramente front-end, che non prevede l’unità di elaborazione centrale (CPU) on-chip utilizzata nei precedenti convertitori di flusso. Ciò offre ai produttori di apparecchiature originali (OEM) la flessibilità necessaria per adattarsi all’architettura di sistema oggi preferita da molti progettisti di contatori, garantendo al contempo migliori prestazioni del front-end analogico.
In una tipica configurazione per contatori d’acqua DN15, l’UFC23 garantisce una deviazione standard single-shot di 35 ps e una stabilità dell’offset di ±7 ps con una media su 128 campioni, a fronte di una deriva inferiore a 10 ps nell’intervallo tra 0 e 50 °C. Tali livelli di precisione e stabilità assicurano la qualità del segnale richiesta dai contatori di fascia alta, soddisfacendo i requisiti di misurazione per la classe R1000. Allo stesso tempo, l’UFC23 è ottimizzato per i sistemi alimentati a batteria, con una corrente di standby di soli 0,8 µA e una corrente operativa di soli 6,6 µA con una frequenza di campionamento di 8 Hz.
L’UFC23 integra le funzioni necessarie per pilotare i trasduttori a ultrasuoni, acquisire i segnali ricevuti ed estrarre i dati time-of-flight ad alta precisione. Supporta sia il pilotaggio single-end a 3,3 V per le applicazioni con acqua, sia il pilotaggio full-bridge per le applicazioni con gas. Un amplificatore a guadagno programmabile con guadagno e larghezza di banda potenziati consente all’UFC23 di gestire segnali di ricezione deboli, mentre un generatore di burst a ultrasuoni programmabile operante fino a 4,4 MHz, basato su un riferimento esterno fino a 20 MHz, permette ai progettisti di ottimizzare il funzionamento in base al trasduttore e all’applicazione.
L’UFC23 include anche funzioni che contribuiscono a migliorare l’efficienza del sistema e la robustezza delle misurazioni. I progettisti possono monitorare l’ampiezza di un massimo di tre onde ricevute e utilizzare la misurazione estesa della larghezza d’impulso per migliorare il rilevamento first-hit. Una modalità batch consente al sensore di raccogliere fino a 12 pacchetti di misure prima di riattivare il controller host, contribuendo a ridurre il consumo energetico totale del sistema. L’UFC23 supporta anche la misurazione della temperatura con sensori al platino esterni per contatori di calore e sistemi ad acqua calda.
Poiché l’UFC23 supporta design multipli, i produttori possono riutilizzare lo stesso sensore in diverse famiglie di prodotti. Le applicazioni tipiche includono contatori intelligenti di acqua e calore, contatori intelligenti di gas, scaldabagni, sistemi di controllo delle pompe e rubinetti intelligenti.
“L’UFC23 risponde a una chiara esigenza del mercato del metering: un convertitore di flusso a ultrasuoni ad alta precisione e a bassissimo consumo, ideale per le moderne architetture di sistema. Consente ai produttori di abbinare le prestazioni analogiche e di timing di ScioSense al microcontrollore host e all’ambiente software di propria scelta”.
Norbert Breyer, Director of Marketing and Product Management, ScioSense
L’UFC23 opera con un’alimentazione da 2,5 V a 3,6 V, supporta un intervallo di temperatura operativa tra -40 °C e 85 °C ed è disponibile in un package QFN32. I campioni sono già disponibili e i kit di valutazione saranno disponibili presso i principali distributori al momento del lancio.
Per ulteriori informazioni, visitare https://www.sciosense.com/ufc23/
