[参考译文] TDC1000：TDC1000-TDC7200EVM 水下传输时间测量

您好、Tieu、

感谢您在传感论坛上发帖！

1) 1)您好像在尝试执行所谓的双稳态测量、其中一个传感器传输脉冲、另一个传感器将接收脉冲。 是这样吗？

2) 2)器件不应在 RX1上生成信号。 下面是模式1下器件的示波器捕获橙色信号是 TX1、蓝色是 RX1信号。 开始时会有一些噪声耦合、但由于听音窗口的原因、这不应该成为问题。 我相信您可能已经通过某种方式将您的两个引脚连接在一起、如果您提供了您的原理图、我们应该能够仔细查看并确认。

3) 3)通常、对于水基测量、使用1MHz 或更高频率的传感器。 因此、是的1MHz 适用于此应用。 只需确保您的换能器额定水下、因为并非所有换能器都适用于此类应用。

最棒的

Isaac

尊敬的 Isaac Lara

感谢您的回复！

以下是您的问题的一些详细信息：  

1) 1)您好像在尝试执行所谓的双稳态测量、其中一个传感器传输脉冲、另一个传感器将接收脉冲。 是这样吗？

=>是的、这正是我需要的。 在我的应用中、我需要在实时中监控2个换能器之间的传输时间(ToF 值)。

2) 2)器件不应在 RX1上生成信号。 下面是模式1下器件的示波器捕获橙色信号是 TX1、蓝色是 RX1信号。 开始时会有一些噪声耦合、但由于听音窗口的原因、这不应该成为问题。 我相信您可能已经通过某种方式将两个引脚连接在一起。如果您提供原理图、我们应该能够仔细检查并确认。

=>我们的硬件是基于 TDC1000-TDC7200EVM 开发套件设计的。 TX1/RX2连接在一起、TX2/RX1连接在一起。 我还尝试通过移除 R0316和 R0317来分离 TX 和 RX 引脚、但遇到了相同的问题(我在 TX 引脚上没有连接传感器的情况下获得 RX 传感器上的信号)、请参阅随附的原理图。

3) 3)通常、对于水基测量、使用1MHz 或更高频率的传感器。 因此、是的1MHz 适用于此应用。 只需确保您的换能器额定水下、因为并非所有换能器都适用于此类应用。

=> 如果我将2个换能器放在0.5米之外、您认为什么？ 该传感器可能太远了吗？ 因为在 TDC1000和 TDC7200的数据表中、传感器之间的距离只有几厘米？

非常感谢您的支持！

嗨、Trieu、

感谢这里的所有详细信息、它真的很有帮助！

2) 2)对于双静态测量而言、您的主要问题非常常见、 出现的问题之一是、由于 TX 和 RX 信号共用同一接地、因此某些信号会在从 TX 发射时耦合、并穿过传感器的 RX 路径、从而跳闸阈值并生成 STOP 信号。

如果拆下 TX 换能器和所有相应的电阻器、我不确定信号在哪里耦合、但这是我们在连接换能器时通常看到的情况。 我希望当您探测 RX 通道时、您不会得到完整的波形、而只是 TX 之后的一些噪声。 您可以探测并提供示波器捕获、以确保情况如此。

您可以通过移动 TDC1000的侦听窗口(时序调节)来克服这一问题。 您可以让器件稍后开始侦听、以确保您为 TX 生成的噪声留出足够的时间来降低、从而避免导致阈值跳闸的噪声。 如果此噪声不是由 TX 信号产生的、而只是出现在您的系统中、则这可能无法解决您的问题、因此这是探测 STOP、COMPIN、TX 的位置、 RX 可以帮助您确定噪声源是 TX 噪声还是系统噪声。

3) 3)如果我将2个换能器放在0.5米之外、您认为什么？ 该传感器可能太远了吗？ 因为在 TDC1000和 TDC7200的数据表中、传感器之间的距离只有几厘米？

我不确定具体应用是什么、您是尝试测量两个传感器之间的流量还是仅检测两个传感器之间是否有物体？

距离取决于几个因素、但如果它们直接通过水传输而不是通过水箱传输、我 认为传输超过0.5米时不会出现巨大问题、如果您测量流量、我不确定该距离是否会影响您的精度。 需要注意的另一点  是、TDC1000-TDC7200不是流量解决方案的推荐解决方案、而是建议使用 MSP430FR6043解决方案。

另一个问题是频率、因为较高的频率比较低的频率更快地在距离内失去声压级(SPL)。 但您可以通过传输更多脉冲来进行补偿、这将增加 SPL。

期待您的回复！

最棒的

Isaac

尊敬的 Isaac Lara

下面是在我的硬件上捕获的一些信号的屏幕截图。

我尝试每秒触发一次 TDC1000、下面的屏幕截图是来自触发引脚的信号(未连接 TX 传感器)

我还配置 TDC1000每次测量传输5个脉冲、以下是来自 STOP 引脚的信号(上面的原理图中的 STOP_OUT 测试点 P0301)

下面的信号来自 COMPIN (上面原理图上的测试点 TP0304 - COMPIN_OUT)

"我不确定具体应用是什么、您是在尝试测量两个传感器之间的流量、还是只是检测两个传感器之间是否有物体？"

=>我只想 检测两个换能器之间是否有东西。

感谢您的支持！

尊敬的 Isaac Lara

请在下面的屏幕截图中查看我的配置：

我还通过以下链接发布了用于 STM32 MCU 的 IDC1000驱动程序：

IDC1000_驱动程序

我基于以下库移植 STM32 MCU 的库：

https://github.com/Yveaux/TDC1000

在我的固件中、似乎使用 了默认值 TIming_REG 寄存器(0h)。 请告诉我、我的用例有何正确价值？  

您好、Tieu、

感谢您提供这些信息、下次如果您可以提供配置后读取寄存器的结果、 使用这段代码来确定每个寄存器的写入内容有点困难、检查文件只是为了确定器件的实际配置方式、这是一项非常重要的工作、尤其是因为注释中没有提到某些寄存器。

有关几种设置的注释：

RX LNA 反馈应配置为电容、因为 RX 路径上没有电阻器。

由于您使用的是单回波模式而不是多回波模式、因此预期脉冲应设置为1。

可能需要 PGA 增益、具体取决于您的 COMPIN 信号、我通常建议启用 PGA 增益并对其进行调优或将其关闭、具体取决于性能。

在时序配置方面、您使用的是短程 ToF 控制方法、因此这使用 SHORT _TOF_BLANK_PERIOD 寄存器、而不是 SYSRING_REG、目前您的设置是在开始测量超声波信号之前等待~4us、 但是、如果路径中仍然存在噪声、则可能会意外触发错误的 STOP 信号。 如上所述、您的关注点大约为~337us、因此您开始提前测量、将 SHORT TOF_BLANK_PERIOD 调整为512*T0应在开始测量之前等待~128us。 这应该为您提供足够的时间让任何噪声下降、以便您的阈值不会被触发。

当然、这是假设您使用的 CLKIN 频率为8MHz、如果您使用的是其他频率、则这将更改您的计算。

最棒的

Isaac