[参考译文] TDC1000-Q1：将非接触式传感器与 TDC1000配合使用

您好、Sujith、

通过空气测量超声波的主要缺点是空气中的声速(300m/s)明显低于液体(水中为1400m/s)、因此介质中的衰减程度要高得多。 因此、换能器需要更多的功率才能在合理的距离接收回波。

应用是什么？ 测量的距离是多少？

此致、

Scott、感谢您提供宝贵的信息。
我的应用是测量储液罐中的水位。 我搜索的模块覆盖范围更广(6-8米)、与定制构建电路相比、其功耗更低。 此外、我还想将蓝牙等通信模块与它集成在一起。
您是否有适合此应用的建议？

您好！

由于 TDC1000的最大测量时间为8ms、因此水中的距离将限制为约5.5m。 对于空气测量、PGA460将更适合、并且能够在6-8m 范围内进行测量。 我将此事通知我的同事、如果您对 PGA460有任何疑问、他可以提供帮助。

此致、

Sujith、
PGA460专为通过空气进行基于超声波飞行时间的测量而设计。 集成的记录计时器可实现大约11m 的最大可检测距离、因此您的距离要求是最佳的。 我建议使用具有宽光束模式的低频传感器(40-80kHz)、例如 SensComp 40KPT25 (Prowave 400EP250)。 这种类型的传感器将大部分发射能量集中在正向方向(无侧凸缘)、以最大限度地提高从水面返回的能力。 此外、闭顶特性还可创建密封传感器、以防止水/灰尘进入。

我建议您使用 PGA460-Q1 EVM 评估 PGA460、该 EVM 可从 www.ti.com/.../BOOSTXL-PGA460获取
该 EVM 包含两个传感器。 随附的 Murata MA58MF14-7N 专为汽车应用而设计、但仍可让您了解闭顶式传感器可提供的测距性能类型和变压器驱动要求。

有关兼容传感器的完整列表、请参阅 PGA460：空气耦合超声波传感器和变压器列表、网址为 ：e2e.ti.com/.../620399

Akeem、

感谢您的宝贵答复。 我还收到  了一位同事关于 PGA450-Q1的建议。

您能告诉我 使用 PGA460 相对于 PGA450的优势吗？ 由于 PGA450的内核中有一个集成微控制器、我更喜欢它。

如果我使用的是 PGA460、我需要添加一个额外的微控制器单元、例如 MSP430FR5959、对吧？ 在实际现场结果中、哪一个系统在功耗和尺寸方面更好、PGA450或 PGA460？

谢谢 Scott

Sujith、

PGA450和 PGA460都是完全集成的超声波传感器驱动器和信号处理器。 主要区别在于 PGA450具有集成的8051 MCU、而 PGA460具有集成的数字状态机。 这意味着 PGA450可被定制以执行一个以上的飞行时间到距离转换。 但是、由于这两个器件主要(几乎完全)用于飞行时间到距离转换、因此可能不需要额外的 PGA450可编程性。 对于大多数应用、需要在 PGA450中编程的代码最终通常与 PGA460的内置命令所提供的代码相同。 PGA460使用户无需为 IC 本身开发/编程代码。 用户只需优化由内置 PGA460数字状态机命令访问的 EEPROM 寄存器设置。

这些器件旨在用作从节点、因此需要一个主控制器(即用于停车辅助应用的汽车 ECU)。 由于 PGA450具有集成的8051、因此可将其编程为用作受限主器件、但除非您的系统是局部系统、并且不需要任何额外的飞行时间后操作、否则 PGA450也很可能需要单独的 MCU。 您是否正在尝试将蓝牙堆栈安装在 PGA450的集成8051中？ 请注意、PGA450中总共有8kB OTP 内存可用；请考虑飞行时间代码消耗大约1kB 的此内存。

除了测量距离之外、您的系统是否会对飞行时间数据执行其他操作？ 如果不是、我强烈建议使用 PGA460。 如果您尝试构建 BLE 无线超声波模块来测量容器中的液位、PGA460 + CC2640R2F 组合可能是最佳选择。

PGA460在性能(最大单记录范围为11m 而不是7m)、功耗(提供300uA 低功耗模式)、尺寸(TSSOP16而不是 TSSOP28)和成本(1k 单位为1.65美元、而不是2.60美元)的各个方面都表现出色。